Ölsand zählt zu den schwierigsten Fördermedien: Nicht nur ist seine Konsistenz aufgrund seiner ständig wechselnden Zusammensetzung unberechenbar, die enthaltenen Sandpartikel wirken auch stark abrasiv. Der damit verbundene Verschleiß führt dazu, dass Betreiber herkömmliche Pumpen häufig warten oder gar austauschen müssen – was Kosten für neue Anlagen und Verluste durch Stillstandszeiten bedeutet.
Die Komponenten der Pumpe hat der Hersteller für den Einsatz mit Ölsanden ausgelegt. releon8211 – Fotolia (Bild: Netzsch +)
Neben dem eigentlichen Förderbereich wurde bei der Pumpe auch der Antrieb für den Einsatz unter schwierigen Umgebungsbedingungen, wie sie in der Rohölgewinnung herrschen, optimiert. So ersetzte der Hersteller das störanfällige Gleichlaufgetriebe mit seinem komplizierten Aufbau und der umfangreichen Ersatzteilbevorratung durch einen schlanken, robusten Riementrieb. Ein beidseitig gezahnter Elastomerriemen überträgt dabei die Kraft vom Motor auf die Wellen und synchronisiert gleichzeitig die Drehkolben. Diese Doppelfunktion spart Platz, zumal der Motor auch direkt über der Pumpe angeflanscht werden kann. Die Applikation zählt dadurch zu den kürzesten Pumpensystemen auf dem Markt. In diesem konkreten Anwendungsfall belaufen sich die Einbaumaße auf 500 x 700 x 800 mm – für das enge Technik-Skid, das der Ölkonzern an der Bohrstätte betreibt, ein wichtiger Faktor. Darüber hinaus ist das Synchronisationsgetriebe unempfindlich gegen Fehler oder Havarien. Selbst bei einer Blockade der Kolben, die zu einer Beschädigung des Riemens führen würde, könnte der Anwender diesen nach dem Lösen zweier Schrauben einfach und schnell auswechseln. Bei einem Gleichlaufgetriebe dagegen hätte ein solcher Vorfall meist einen Totalschaden zur Folge, der nicht so einfach zu beheben wäre. Zudem ermöglicht die Kombination aus weichem Riemen und Stahl-Zahnrädern einen ruhigen, vibrationsarmen Lauf der gesamten Anlage, was die Bauteile schont und ihre Lebensdauer erhöht. In Verbindung mit torsionsfesten, durchbiegungssteifen Wellen sowie robusten Schrägkugellagern ist so eine lange Betriebsdauer der Pumpe ohne Leistungsverluste möglich. Der Antrieb arbeitet dabei völlig ölfrei, aufwendige Ölwechsel oder Leckagen entfallen.
Da der Betreiber die Pumpe zur Ölsand-Förderung in einer Explosionsschutzzone der Klasse 1 aufstellen wollte, war für die Installation eine entsprechende Atex-Zertifizierung erforderlich. Die Pumpenserie erfüllt diese Ansprüche standardmäßig für die Zonen 1, 21 sowie M2 bei Umgebungstemperaturen von -20 bis 60 °C und Mediumstemperaturen bis 100 °C. Durch ihren konstruktiven Zündschutz und ihrer Flüssigkeitskapselung entsprechen die Anlagen den Anforderungen an nichtelektrische Geräte der Gruppen I und II, Kategorie M2, 2G und 2D sowie IIC. Um die Anlage unter den beengten Verhältnissen und den komplizierten Anschlussbedingungen im Technik-Skid der Förderstätte installieren zu können, arbeiteten die Experten des Herstellers eng mit den Ingenieuren vor Ort zusammen. So ließ sich eine zum Anlagenkonzept des Betreibers passende Anbindungslösung finden. Die Drehkolbenpumpe verrichtet dort inzwischen seit über einem Jahr störungsfrei ihren Dienst und fördert pro Stunde zwischen 3 und 12 m³ des abrasiven Rohöl-Sand-Wasser-Gemisches mit einem Druck von 2,5 bar zum nachgelagerten Separator.
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