Engineering und technische Dienstleistungen

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1 Services and solutions Engineering und technische Dienstleistungen Engineering- und Konstruktionsleistungen Technische Bewertungen Optimierung der Anlagenleistung Experience In Motion

2 Services and solutions Für die globalen Infrastrukturmärkte Flowserve Services und Lösungen unterstützt Kunden durch kompromisslose technische Dienstleistungen und Beratungen, egal wo und wann dies erforderlich ist. Unterstützung und Beratung der höchsten Qualität bedeutet für Flowserve Services and Solutions die integrierte Anwendung der hydraulischen, mechanischen und werkstofftechnischen Kompetenz in Kombination mit kreativen Anlagen-, System- und Geschäftslösungen. Kundenanfragen werden weltweit über ein Netzwerk aus Quick-Response-Zentren bearbeitet, in denen hochqualifizierte Spezialisten und Techniker rund um die Uhr an sieben Tagen die Woche daran arbeiten, Probleme zu bewerten und zu lösen sowie quantifizierbare Geschäftsergebnisse zu erzielen. Integrierte Lösungen zur Unterstützung des kompletten Lebenszyklus Normalerweise fallen 90% der Gesamtlebenszykluskosten eines Durchfluss. Managementsystems nach Kauf und Montage der Anlage an. Flowserve bietet eine umfassende Service und Lösungspalette an, die darauf abzielt, Kunden beispiellosen Wert und Kosteneinsparungen während der gesamten Lebensdauer des Systems zu liefern. Ersatzteile und Kundendienstleistungen Reparatur und Wartung Ersatz und Austauschteile Engineering und technische Dienstleistungen Engineering und Konstruktionsleistungen Technische Bewertungen Optimierung der Anlagenleistung Schulung und Ausbildung Am Standort des Kunden Learning Resource Center Online Assetmanagement und Optimierung Betriebswirtschaftliche Beurteilungen Bestandsdatenverwaltung Lösungen zur Betriebsmitteloptimierung 90% der Betriebsausgaben 2

3 Engineering und technische Dienstleistungen flowserve.com ENGINEERING UND TECHNISCHE DIENSTLEISTUNGEN FÜR DAS GESAMTE PROZESSSYSTEM Durch eine beispiellose Kombination aus Konstruktions- und Technikressourcen befindet sich Flowserve in der einzigartigen Position, wertschöpfende Lösungen mit dem Ziel bereitzustellen, die betriebliche Leistungsfähigkeit zu verbessern und die Betriebseinnahmen der Kunden zu erhöhen. Die kollektiven globalen Ressourcen von Flowserve bieten Kunden eine 360-Grad-Darstellung des Flow-Management-Systems: von der Beratung während der ersten Systementwürfe bis hin zur Gewährleistung des sicheren, zuverlässigen und effizienten Betriebs der Anlage über die Zeit. Engineering- und Konstruktionsleistungen... Seite 6 Es ist mehr als nur eine Anlage. Es handelt sich hierbei um ein ausgereiftes System bestehend aus Maschinen und Komponenten. Die Ingenieure von Flowserve verfügen über die Ausbildung und Erfahrung, um selbst bei den komplexesten Systemproblemen dem Kunden beratend zur Seite zu stehen. Ob während der frühen Konstruktionsphasen oder während der Neugestaltung von Systemen, die Ingenieure von Flowserve können vor Ort im Werk des Kunden oder von einem dezentralen Standort aus sicherstellen, dass die Anlage ordnungsgemäß dimensioniert und angewendet wird, während gleichzeitig eine optimierte Systemkonstruktion sichergestellt wird. Die Dienstleistungen beinhalten: Vorplanung Vor-Ort-Engineering Technische Beurteilungen... Seite 8 Die Leistung eines Flow-Management-Systems kann auf vielfältige Weise gemessen werden. Dabei werden Faktoren, wie Durchsatz, Energieverbrauch, Betriebszeit, Umweltverträglichkeit und Sicherheit berücksichtigt. Dabei handelt es sich um Komponenten, die zu den Lebenszykluskosten eines Systems gehören. Die Gewährleistung einer optimalen Leistung in Wechselwirkung zu diesen miteinander verbundenen Parametern erfordert Fachkompetenz. Mit einem engagierten Team aus über 150 Ingenieuren und Technikern, die sich mit der Entwicklung von Lösungen beschäftigen, kann Flowserve umfangreiche Bewertungen durchführen, die darauf abzielen, alle Aspekte des Prozesssystems kontinuierlich zu verbessern. Die technischen Bewertungen umfassen: System Energie Bad Actor Sicherheit, Gesundheit und Umweltschutz (SGU) Verbesserungen an der Anlagenleistung...Seite 12 In jeder Werksumgebung können sich die Bedingungen schnell oder über einen längeren Zeitraum ändern. Die Ingenieure von Flowserve haben ein Buch über die Optimierung von Anlagen verfasst. Dabei stützen sich die Ingenieure auf eine Erfolgsbilanz ohnegleichen mit beeindruckenden ökonomischen Renditen und beschäftigen sich dabei mit Themen, wie dem plötzlichen Anstieg bei den Produktionsanforderungen bis hin zu einer allmählichen Verschlechterung der Systemleistung, verursacht durch Abnutzung und Korrosion. Flowserve liefert routinemäßig maßgeschneiderte Lösungen wie: Austauschprogramme für Komponenten und Baugruppen Mechanische und metallurgische Aufrüstungen Hydraulische Leistungssteigerungen und Upgrades 3 Nachrüstungen von trocken laufenden Dichtungen

4 SCHWERPUNKT Technologie und Problemlösung Technologischer Schwerpunkt von Flowserve Der Schwerpunkt von Flowserve auf das komplette Prozesssystem beginnt mit einem beispiellosen Engagement für den Aufbau der besten Konstruktions- und Technologieorganisation innerhalb der Branche. Flowserve beschäftigt über Ingenieure und Techniker, die über die notwendige Ausbildung und Organisation verfügen, um alle Aspekte des Pumpsystems zu behandeln. Dabei liegt die Betonung entweder im Bereich Aftermarket oder Kompetenzen für Neuanlagen. Erfahrene Spezialisten aus den Disziplinen Aftermarket oder Neuanlagenkonstruktion werden individuell ausgewählt, um den Virtual Centers of Excellence (VCOE) beizutreten. Als VCOE-Mitglied ist ein Ingenieur für die Aufrechterhaltung und den Aufbau von Flowserve Kompetenzen in einem von fünf Technologiebereichen verantwortlich: Hydrotechnik Die Ingenieure von Flowserve setzen CFD (Computational Fluid Dynamics), visuelle Flussdarstellungen und hoch moderne numerische Techniken ein, um das Phänomen der Kavitation zu untersuchen, hydraulische Konstruktionen zu optimieren und die Pumpenleistung zu maximieren. Mechanische Konstruktion Computermodelle helfen bei der Vorausberechnung von Spannungen und Vibrationen in bestehenden und neuen Konstruktionen, um den zuverlässigen Betrieb unter harten Anwendungsbedingungen und erweiterten Bauräumen sicherzustellen. Mechatronik Die Integration von Elektronik, Maschinenbau, Sensoren, Stellantrieben und Computertechnologie ermöglicht die Erfassung, Diagnose und Prognose von Daten sowie eine intelligente Anlagensteuerung. Werkstoffe Eine beispiellose Chronik in der Werkstoffwissenschaft wird durch die Entwicklung fortschrittlicher Materialien, mittels Laser aufgeschweißten Beschichtungen, Plasmabeschichtungen und Schweißnähten zur Erhöhung der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit fortgesetzt. Mechanische Analyse Der Einsatz von Rotordynamik und der Finite-Elemente-Analyse verringert das Risiko von Anlagenbetriebsproblemen, verursacht durch mechanische Belastungen, Durchbiegungen, Schwingungen und natürliche Frequenzen. 4

5 Engineering und technische Dienstleistungen flowserve.com EIN DYNAMISCHES TEAM FÜR JEDE TECHNISCHE HERAUSFORDERUNG Technische Organisation von Flowserve Keine zwei Systemherausforderungen sind identisch. Und häufig treten Systemprobleme überraschend auf und erfordern eine schnelle Reaktion und Lösung, um Produktionsausfälle oder Umweltrisiken abzuschwächen. Die technische Organisation von Flowserve wurde ins Leben gerufen, um schnell und effizient die am besten geeigneten Ressourcen zuzuteilen, egal, ob diese von einem Quick Response Center (QRC) oder einem technischen Zentrum eingesetzt werden. Ressourcen aus den Aftermarket-, Neuanlagen- und Technologiegruppen können ihre Anstrengungen remote mit dem Kunden synchronisieren, um Probleme zu analysieren und zu lösen oder sie können über einen längeren Zeitraum vor Ort eingesetzt werden, wenn dies erforderlich ist. Services and Solutions Engineering Technische Services Kundendienstleistungen QRC-Services Lösungsorientiert Konstruktion neuer Anlagen Produktorientiert Projektorientiert Fortschrittliche Technologie Praxisnahe Technologie Virtuelle Kompetenzzentren Hydraulik Mechanische Konstruktion Mechatronik Werkstoffe Mechanische Analyse 5

6 ENGINEERING- und Konstruktionsleistungen Kunden stehen zunehmend unter Druck, Projekte preiswerter, intelligenter und schneller abzuschließen. Flowserve kann Ressourcen zur Verwaltung der komplexesten Projekte von Anfang bis Ende bereitstellen. Ingenieure und Techniker von Flowserve werden weltweit in über 55 Ländern eingesetzt und können remote oder vor Ort die Anforderungen für Basisprojektplanung, Systemdesign und Projektmanagement unterstützen. Der Vorteil durch Flowserve Engineering Ressourcen und Qualifikationen Mehr als 500 Ingenieure und Techniker für Dienstleistungen und Lösungen Mehr als 1000 Ingenieure und Techniker für Neuanlagen Weltweiter Einsatz in über 55 Ländern Formales Rekrutierungsprogramm, um Universitätsabsolventen anzuwerben Six-Sigma-Schulungsoption Mehr als 140 Quick Response Center Acht globale technische Stützpunkte Schlüsseltechnologien Computational Fluid Dynamics (CFD, computergestützte Strömungssimulation) Strömungsdarstellung Erosionsmodellierung Analyse der Rotordynamik Rohrströmungsanalyse Thermodynamische Modellierung Computergestützte mechanische Konstruktion Modernste Prüfungsschleifen Prozess- und Systemsimulationen Modernste Datenerfassungssysteme Spezielle Tools zur Ermittlung der Feldleistung 6

7 Engineering und technische Dienstleistungen flowserve.com ENGINEERING- UND KONSTRUKTIONSLEISTUNGEN ANGEBOTE Vorplanung Ob Sie sich nur in der Vorbeschaffungsphase einer Neukonstruktion oder mitten in der Umsetzung einer Prozessänderung befinden, Flowserve kann seine Dienstleistungen bereits in der Vorplanungsphase anbieten, um langfristig die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit zu maximieren. Typische Dienstleistungen in der Planungsphase sind u. a.: Systemanalyse und -optimierung Materialauswahl und -prüfung Beseitigung von Kapazitätsengpässen Optimierung der Energieeffizienz Systementwurf Prädiktive Modellierung und Simulation Optimierung der Lagerhaltungskosten Vor-Ort-Engineering Groß angelegte Projekte, wie die Inbetriebnahme von Werken, Überholungen kritischer Anlagen oder Initiativen zur Optimierung des Energieverbrauchs erfordern eine Planung der Ressourcen, eine zeitlich abgestimmte Betriebsführung sowie Beratung bei der Budgetierung. Ebenfalls sind häufig spezifisches Fachwissen im Zusammenhang mit Anlagenkonstruktion und -betrieb erforderlich. Die Projektmanager, Ingenieure und Techniker von Flowserve vor Ort unterstützen Kunden bis hin zum erfolgreichen Abschluss ihrer Projekte. Flowserve kann erfahrene Ingenieure und Techniker bereitstellen, die Ressourcen im Werk ergänzen und als Projektmanager agieren. Flowserve wird häufig von Kunden beauftragt, dauerhaft Experten für rotierende Anlagen bereitzustellen, die als erste Anlaufstelle für komplexe Probleme mit Pumpen und Pumpensystemen zur Verfügung stehen. Diese beständigen Ressourcen vor Ort stellen eine direkte Verbindung zum vollständigen Netzwerk an Technologieressourcen innerhalb von Flowserve bereit. 7

8 TECHNISCHE Bewertungen Die fünf Schritte des Beurteilungsprozesses DER LANGE WEG BIS ZUR GRUNDURSACHE Die Ingenieure und Techniker von Flowserve führen umfangreiche Pumpensystem-Audits durch, um konstruktive Schwächen, Wechselwirkungen zwischen Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit und andere Betriebsprobleme zu identifizieren. Dabei werden die Betriebsdaten und historischen Daten analysiert. Durch Modellierung und Technologiegestützte Tools werden Probleme lokalisiert. Lösungen, Empfehlungen und wirtschaftliche Begründungen werden auf Grundlage der Berechnung der Lebenszykluskosten angeboten. Sobald Flowserve und Kunde sich über die beste Vorgehensweise einig geworden sind, können eine Reihe von Lösungen zur Anlagen- und Systemverbesserung umgesetzt werden (siehe Seiten 12 bis 15). Auswertung von Symptomen Durchführung von Tests Datenanalyse Bereitstellung von Beratung Bereitstellung von Unterstützung Disziplinen im Aftermarket-Bereich, die bei technischen Beurteilungen angewandt werden Hydraulische Konstruktion Vibro-Elastics Mechanische Konstruktion Material und Schweißen Anwendungs- und Prozesswissen Energie Gesamtwirkungsgrad Kavitation Rezirkulation Geräusche Vibrationen Pulsationen Allgemeine Konstruktion Zuverlässigkeit Lager Dichtungen Dichtungssysteme Anlaufen Interne Ausrichtung Erosion Korrosion Neue Werkstoffe Reparaturschweißen Oberflächenbehandlung durch Bor-Diffusion PTA-Schweißen HVOF- Beschichtung Energieüberprüfungen Systemanalyse Störgrößen Grundlagen Antriebstechnologie 8

9 Engineering und technische Dienstleistungen flowserve.com APEX PEX Viele Faktoren wirken sich auf den Aufbau der Lebenszykluskosten eines bestimmten Pumpensystems aus. Eine gründliche Auswertung ist erforderlich, um die relative Auswirkung der verschiedenen Bestandteile von CAPEX und OPEX zu ermitteln. Die Proportionen dieser Bestandteile können stark voneinander abweichen, wie im nachfolgenden Beispiel dargestellt. Typische stromaufwärts angeordnete Einspritzpumpe 30% 45% 38% 10% 12,5% 15% 7% Pipeline-Pumpe (16-Zoll-Pipeline),5% 3% 8,5% 0% 88% Durchschnittliche Raffineriepumpe 9% 16% DAS PRINZIP DER LEBENSZYKLUSKOSTEN (LCC, LIFE CYCLE COST) Im Mittelpunkt einer jeden technischen Beurteilung steht eine gründliche Analyse der Lebenszykluskosten. Die anfänglichen Kosten für Erwerb und Installation (CAPEX) des neuen Pumpensystems machen normalerweise nur einen kleinen Teil der Gesamtkosten für den Systembetrieb (OPEX) über die Lebensdauer aus. Das kann über 15 bis 20 Jahre oder im Fall von vielen Hochenergiepumpensystemen sogar 40 Jahre ausmachen. Die routinemäßigen OPEX- Kosten für Energie, Instandhaltung und andere wiederkehrende Ausgaben machen den größten Teil der Gesamtlebenszykluskosten aus. Bei der Definition des LCC-Analysemodells gemeinsam mit dem Hydraulic Institute und Europump spielte Flowserve eine wichtige Rolle. Das LCC-Modell hat sich in kurzer Zeit als globales Verfahren zur Bewertung von Pumpen und Definition effektiver Vorgehensweisen zur Leistungsverbesserung und Reduzierung der Gesamtkosten etabliert. Dabei ist das LCC-Modell wie folgt definiert: Informierte Entscheidungsfindung Die LCC-Analyse ist ein leistungsfähiges Tool, um wichtigen Entscheidungsträgern ein Verständnis der Komponenten zu vermitteln, aus denen sich die Gesamtkosten (Besitz und Betrieb) einer bestimmten Maschine oder eines gesamten Systems zusammensetzen. Jedes Flow-Management- System ist in irgendeiner Hinsicht einzigartig und seine unverwechselbaren Merkmale können sich auf die Gesamtlebenszykluskosten auswirken. Erkannte potenzielle Gelegenheiten zum Senken des Energieverbrauchs und Einsparungen bei den Betriebs- und Instandhaltungskosten sind für jedes Optimierungsprojekt eine solide Basis für den Erfolg. Bei der Anwendung des Modells führen die Ingenieure und Techniker von Flowserve eine gründliche Beurteilung der jeweiligen Anwendung durch, um kritische Elemente zu bestimmen und sicherzustellen, dass die effektivste Vorgehensweise implementiert wird. 17,5% Anfangskosten und Installationskosten Betriebskosten Kosten für Ausfallzeiten Wartungskosten Energiekosten CAPEX OPEX Typische stromaufwärts angeordnete Einspritzpumpe LCC-Varianten 10% Viele Faktoren wirken sich auf den Aufbau der Lebenszykluskosten eines 30% 15% bestimmten Systems aus, und die Proportionen dieser Bestandteile können sehr stark voneinander abweichen, wie in den Beispielen auf der linken 7% Seite dargestellt. 38% Eine gründliche Auswertung ist erforderlich, um die relative Auswirkung der verschiedenen Bestandteile von CAPEX und OPEX zu ermitteln. Pipeline-Pumpe (16-Zoll-Pipeline),5% 3% 8,5% 0% 9 88% Durchschnittliche Raffineriepumpe 12,5%

10 TECHNISCHE BEURTEILUNG ANGEBOTE Systembeurteilungen Flowserve ist entschlossen, die Betriebsrentabilität der Anlagen durch die Senkung der Gesamtlebenszykluskosten innerhalb eines Werks und die Erhöhung des Durchsatzes zu maximieren. Und obwohl es viele Komponenten gibt, die für ein Flow-Management-System von kritischer Bedeutung sind, verstehen die Ingenieure und Techniker von Flowserve, dass kein einziges Teil der Ausrüstung isoliert operiert. Eine Pumpe ist z. B. nur ein Teil eines Systems mit vielen anderen Komponenten, die alle eine wesentliche Rolle beim Erreichen der optimalen Werkseffizienz und Verfügbarkeit spielen. Aus diesem Grund verfolgen die Ingenieure und Techniker von Flowserve einen systemorientierten Ansatz, um sicherzustellen, dass letztendlich die effektivste Lösung vorgeschlagen und implementiert wird. Energiebeurteilungen Pumpen können bis zu 80 % der Energiekosten eines Werks ausmachen. Die Ingenieure und Techniker von Flowserve wurden speziell dafür ausgebildet, um Anlagenineffizienzen im Zusammenhang mit Pumpen und verbundenen Anlagen zu identifizieren, die sprichwörtlich Gelder vom Endergebnis des Werks abziehen. Eine Energiebeurteilung umfasst Auswertungen der hydraulischen und mechanischen Konstruktion, von Antrieb und Betriebssteuerungen, Hilfsund Dichtungssystemen. Die Beurteilung liefert eine Analyse der spezifischen Pumpen-, Anlagen- und Systemprobleme, macht Angaben, wie diese Probleme korrigiert werden können und erstellt Budgetschätzungen und Analysen der Investitionsrendite. Eine Energiebeurteilung ist besonders in Werken sinnvoll, in denen sich die Prozessparameter geändert haben oder es zu einer Verschlechterung der Systeme gekommen ist. Bad-Actor-Beurteilungen Es gibt empirische Indizien, die unabhängig von der Werksgröße den Schluss zulassen, dass 5 bis 10 % der installierten Pumpenbasis zu dem werden, was allgemein als Bad Actors bezeichnet wird, d. h. Maschinen, die chronisch problematisch sind. Ein diszipliniertes, methodisches Programm, das schlecht arbeitende Pumpen aussortiert, führt bereits nach kurzer Zeit zu deutlichen Einsparungen. Ingenieure und Techniker von Flowserve können eine Beurteilung durchführen, um die Pumpen zu identifizieren, die sich negativ auf LCC und Werksverfügbarkeit auswirken. Nach der Genehmigung der Empfehlungen werden Korrekturmaßnahmen eingeleitet, um die schlecht arbeitende Maschine von der Liste zu entfernen. Sobald die Leistungsverbesserung bestätigt wurde, nimmt sich das Team die nächste problematische Maschine vor, bis alle Maschinen die erwartete Leistung zeigen. Kunden melden eine 15- bis 20-%ige Einsparung bei den Lebenszykluskosten pro schlecht arbeitender Pumpe. 10 Sicherheits-, Gesundheits- und Umweltverträglichkeitsbeurteilung Flowserve stellt mehrere Funktionen bereit, die sich mit den SGU-Verpflichtungen beschäftigen. Die Ingenieure von Flowserve unterstützen Kunden routinemäßig bei der Umwandlung von SGU-Ausgaben in positive Lebenszykluskosten- Investitionen. Dabei werden Energie- und Umweltverträglichkeitsbeurteilungen, Emissionsüberwachung und korrigierende Steuerung und Sicherheits-Audits eingesetzt.

11 Engineering und technische Dienstleistungen flowserve.com Die richtigen Tools für die Aufgabe Flowserves Ingenieure und Techniker setzen mehrere analytische Tools für die technischen Beurteilungen ein. Dazu gehören: Hydraulische und thermodynamische Modellierung, verifiziert durch Felddaten in Echtzeit Thermodynamische Modellierung des Wasser-Dampf- Kreislaufs Ein mehrkanaliges Vibro-elastic-Datenerfassungssystem, das Signaturanalysen, ODS, Feldmodellanalysen, usw. unterstützt. Akustische Analysen der Pumpensysteme zur Handhabung von Problemen mit Druckpulsationen Erosions- und Korrosions-Materialanalysen Software zur Modellierung von Stationär- und Übergangshydraulik in komplexen Systemen Hydraulische Konstruktion, CFD-Analysen, Strömungsdarstellung, Energieoptimierung, Erosionsmodellierung usw. Analyse der Rotordynamik, einschließlich aller Fluidkraftwirkungen zur Berechnung der Eigenwerte, Reaktionen auf Kraft usw. Die Systembeurteilung ergibt Einsparungen in Höhe von 3,51 Millionen US$ Die Herausforderung: Ein südamerikanisches Pipeline- Unternehmen, das über m 3 /Tag ( Barrel je Tag) Rohöl transportiert wurde durch hohe Betriebsausgaben belastet. Flowserve wurde beauftragt, Möglichkeiten zu finden, um die Betriebsausgaben zu senken und jeweils eine LCC-Begründung bereitzustellen. Die Beurteilung: Die Ingenieure und Techniker von Flowserve führten umfangreiche Feldtests des gesamten Systems durch, das aus 16 Pumpenstationen bestand. Die betriebliche Leistungsfähigkeit der Pumpen und Gasturbinen wurde mit Hilfe sehr genauer Drehmomentmesser ermittelt. Ebenfalls wurden gründliche mechanische und vibro-elastische Überprüfungen bei zwei Pumpen durchgeführt, die als Bad Actors bekannt waren. Unter Einsatz der tatsächlichen Leistungsdaten und interaktiver Software zum Entwerfen und Analysieren von Pipelines erstellte Flowserve ein sehr genaues Modell des gesamten Pipeline-Systems. Das Modell und die LCC-Methodologien wurden eingesetzt, um Gelegenheiten auszumachen und auszuwerten, mit dem Ziel, die Systemleistung zu verbessern und die Betriebsausgaben zu senken. Bei Abschluss der Analyse stellte Flowserve fest: Mehrere Pumpen waren überdimensioniert und wurden mit 60% BEP aufgrund der Senkung der ursprünglichen Hydraulikanforderungen betrieben Gasturbinen mit einem geringen Wirkungsgrad begrenzten die Verfügbarkeit der Pumpen und trieben aufgrund steigender Kraftstoffpreise die Betriebsausgaben in die Höhe Durch die Ventildrosselung zum Ausgleichen der reduzierten Strömungsanforderungen wurden Vibrationen verstärkt, die in der Folge zu einer Verkürzung des mittleren Reparaturabstands (MTBR) und einer Erhöhung der damit verbundenen Wartungskosten führten Durch falsch dimensionierte Saugfilter wurden die Reibungsverluste erhöht und der Wirkungsgrad verringert, während die Wartungskosten weiter stiegen Die Lösung: Flowserve sprach die folgenden Empfehlungen aus: Hydraulische Leistungssteigerung der beiden Bad-Actors sowie acht weiterer Pumpen, um die BEP-Leistung wiederherzustellen und die Energieeffizienz zu verbessern Austausch des ineffizienten Gasturbinenantriebs durch Elektromotoren mit hoher Effizienz, die mit VFDs ausgerüstet sind, um Kraftstoffprobleme zu vermeiden und den Netto-Wirkungsgrad zu erhöhen Beseitigung von Ventildrosselung und Vibrationsproblemen durch den Einsatz von VFDs für eine effizientere Flusskontrolle. Das Ergebnis ist ein geringerer Energieverbrauch und niedrigere Wartungskosten bei gleichzeitig höherem MTBR Aufrüstung der Saugfilter zur Reduktion von Reibungsverlusten, Energieverbrauch und Wartungskosten Die Empfehlungen repräsentieren geschätzte jährliche Einsparungen von 3,51 Millionen $ (USA) 3,06 Millionen $ (USA) bei Energie und $ (USA) bei Wartungskosten basierend auf einer Investition von 2,58 Millionen $ (USA), wobei 2,44 Millionen $ (USA) davon auf Kapital entfallen. 11

12 Optimierung der ANLAGENLEISTUNG ERFAHRUNG, DIE VERTRAUEN VERDIENT Mit mehr als 200 Jahren Erfahrung mit Innovationen für Pumpen und Gleitringdichtungen überschreitet die Installationsbasis mittlerweile über eine Million Einheiten, die weltweit eingesetzt werden. Flowserve verfügt über ein beispielloses Prozesswissen, Anwendungserfahrungen und technische Ressourcen. Ingenieure und Techniker von Flowserve haben erfolgreich die komplexesten Upgrades zur Leistungsverbesserung in quasi allen Branchen überall auf der Welt implementiert. Sie arbeiten dabei mit Anlagenbetreibern, Prozesslizenzgebern und Architektur- und Konstruktionsbüros zusammen, um quasi jedes erdenkliche Problem im Zusammenhang mit der Zuverlässigkeit, Leistung und Verfügbarkeit der Anlage zu lösen. Lösungen für die komplexesten Anlagenprobleme Zu den Beispielen für die Herausforderungen und die Lösungen, die von Flowserve für die globale Infrastruktur, breite Prozess- und allgemeine Industriemärkte bereitgestellt werden, gehört Folgendes: Leistungssteigerung von Pumpen für die Ölförderung und Pipelines Upgrade der Ladungspumpen in Raffinerien Konstruktion neuer Pumpenhydraulik für hochentwickelte Technologie für Hydrokrackverfahren Aufrüstung von Kesselspeise-, Kondensat-, Kühl- und Hilfspumpen und Systemen zur Kapazitätsanpassung neuer Turbinen Änderung der Trinkwasseraufbereitung und Verteilungspumpen für eine wachsende Bevölkerung Wiederinbetriebnahme kompletter Einheiten von Pumpen für die Kohlenwasserstoffverarbeitung Nachrüstungen von trocken laufenden Dichtungen 12

13 Engineering und technische Dienstleistungen flowserve.com Computational Fluid Dynamics (CFD, computergestützte Strömungssimulation) Eine gründliche computergestützte Strömungssimulation oder CFD (Computational Fluid Dynamics) ist ein leistungsfähiges Mittel, um Verbesserungen an Pumpengeometrie und Aufbau zu ermitteln. Als eine Disziplin der Strömungsmechanik setzt CFD numerische Methoden und Algorithmen zur Analyse und Lösung von Strömungsproblemen ein. Mit Computern werden die vielen Millionen von Berechnungen durchgeführt, die zur Simulation der Interaktion von Fluiden, Gasen und Partikeln mit den komplexen Oberflächen in Pumpenanlagen erforderlich sind. Das Ziel besteht aus der Optimierung der Hydraulik für eine bestimmte Anwendung. CFD-Tools beinhalten Programme zur Untersuchung potenzieller Strömungen und zur Bereitstellung vollständiger Navier-Stokes- Lösungen für turbulente Strömungen. Flowserve ermittelt die Ursache von Unzulänglichkeiten in zirkulierenden Wassersystemen Die Herausforderung: Bei einem aus mehreren Einheiten bestehendem Kraftwerk, das sich an einem großen Fluss befindet, wurde vermutet, dass die zirkulierenden Wassersysteme, die die Einheiten 1 und 2 versorgten, nicht effektiv arbeiten, was zu einer Verschlechterung der Leistung führte. Dies beeinträchtigte die Rentabilität des Kraftwerks. Die Beurteilung: Die Ingenieure und Techniker von Flowserve führten eine gründliche Beurteilung des Systems durch, das aus vier vertikalen Pumpen bestand, die im Parallelbetrieb eingesetzt wurden. Diese Pumpen versorgen die Kondensatoren, Kondensatkühler, Kühlwassermantelkühler und Rohwasserpumpen der Einheiten 1 und 2 mit Wasser. 1A 1B 2A 2B Auslass zum Fluss U1 Cond U1 Cond kühl Rohwasser U2 Cond kühl U2 Cond Unter Verwendung nicht-invasiver Instrumente zur Strömungsmessung und modernster Funktechnologie konnten die Ingenieure und Techniker von Flowserve hochauflösende Daten unter verschiedenen Betriebsszenarien sammeln. Eine hydraulische Studie wurde durchgeführt, aus der ein sehr genaues Modell entwickelt wurde. Dieses Modell wurde anhand tatsächlicher Felddaten auf seine Gültigkeit überprüft und verwendet, um die Reaktionen des Systems auf verschiedene Variablen auszuwerten. Die Ingenieure und Techniker von Flowserve Technical Services stellten dabei fest: Innerhalb des gesamten Systems existierte eine ungleiche Strömungsverteilung. Die Strömung zum Kondensator von Einheit 1 war höher als laut Konstruktion in allen Feldszenarien. Die Strömung zum Kondensator von Einheit 2 erreichte nur das Konstruktionsniveau, wenn vier Pumpen in Betrieb waren. Eine signifikante Reduktion der Strömung zu den beiden Kondensatoren trat auf, wenn der Fluss niedriger lag. Die geringe Strömung verursachte in beiden Einheiten einen erhöhten Gegendruck im Kondensator. Dadurch wurde die Energieerzeugung bei niedrigem Wasserstand beeinträchtigt. Die Lösung: Um das Strömungsungleichgewicht zu beheben, empfahl Flowserve zwei Umwälzpumpenreihen, die auf Motoren mit höherer Drehzahl umgerüstet werden müssen, um bei niedrigem Wasserstand eine höhere Kapazität bereitzustellen. Mit dem hydraulischen Modell wurde verifiziert, dass die beiden Motoren mit höherer Drehzahl, die der Kunde bereits hatte, die Pumpenkapazität in ausreichendem Maße erhöhen konnte. Die resultierende Strömungserhöhung würde auch den Gegendruck im Kondensator verringern und den Wirkungsgrad des Dampfzyklus verbessern. Folglich erhöht sich auch die Rentabilität des Kraftwerks. 13

14 OPTIMIERUNG DER ANLAGENLEISTUNG ANGEBOTE 14 Mechanische und metallurgische Aufrüstungen Die Ingenieure und Techniker von Flowserve sind in der Industrie führend auf den Gebieten der VIBRO-Elastic- und mechanische Konstruktionen und Analysen. Diese Ingenieure konzentrieren sich darauf, bei Problemen durch Ausfälle die Fehlerursache zu ermitteln und für diese Probleme praktische Lösungen zu finden, um die Kosten für Instandhaltung, Reparatur und Lagerhaltung zu verringern, Bad-Actor-Pumpen auszusortieren und die Betriebszeit zu erhöhen. Vibration, Druck und Geräusche Als ein Marktführer auf dem Gebiet der VIBRO-Elastic-Konstruktion wurden von Flowserve Forschungen durchgeführt, die die Entwicklung vieler verschiedener Computer-Analyse-Tools und Erfassungssysteme für Felddaten zur Folge hatten, die schnell und genau die Grundursachen von Anlagenausfällen ermitteln. Zu diesen Tools gehören: Analyse der Pumpen- und Rotordynamik, einschließlich aller Fluidkraftwirkungen zur Berechnung der Eigenwerte, Reaktionen auf Kräfte usw. Dynamische Strukturanalyse zur Überprüfung der Rotor-Struktur-Interaktionen und der Dynamik von Fundament und Pumpenstruktur Akustische Analysen der Pumpen und Systeme, um Probleme mit Druckpulsationen zu identifizieren Mit dem Erfassungssystem für Felddaten, das bis zu 48 Kanäle anbietet, konnte Flowserve ein leistungsfähiges Beseitigungsschema zur Ermittlung von Grundursachen für Anlagenprobleme in Bezug auf Vibrationen und Druckpulsationen entwickeln. Grundursachen werden bereits innerhalb weniger Wochen und nicht erst nach Monaten identifiziert, wodurch scheller eine Lösung zur Behebung des Problems gefunden werden kann. Konstruktions- und Komponentenprobleme Maschinenbauingenieure von Flowserve nutzen die anspruchsvollste Technologie, die verfügbar ist, einschließlich laserunterstützte Komponententechnik; CAD- 3D-Festkörpermodellierung verbunden mit Rapid-Prototyping; Software für die Finite-Elemente-Analyse (FEA) und Tribologie zur Untersuchung metallischer und nicht-metallischer Oberflächen in Relativbewegung. Ein beträchtlicher Teil der Arbeit zur Verbesserung von MTBR und Zuverlässigkeit konzentriert sich auf die Auf- und Nachrüstung von Komponenten, die das Folgende betreffen: Gleitringdichtungen Axiale und radiale Lager und Lagergehäuse Dichtungskammern Leckage bei drucktragenden Teilen Metallurgische Verbesserungen Die Techniker und Ingenieure von Flowserve wenden Werkstoffe und Schweißtechniken an, um eine Vielzahl von Problemen im Zusammenhang mit Verschleiß, Erosion und Korrosion zu lösen, die die Leistung der Pumpen, Dichtungen und Systeme beeinträchtigen. Werkstoffingenieure konzentrieren sich auf die folgenden Probleme: Erhöhte Korrosions- und Erosionsbeständigkeit Erhöhte Beständigkeit gegen Verschleiß und Festfressen Instandhaltung kritischer Spieleinstellungen der Pumpen Laufspiel Axialschubausgleichseinrichtungen Erhöhte Steifigkeit des Rotors Emissionsminderung Flowserve kann auch hochentwickelte Beschichtungen, Verkleidungen und Oberflächenumwandlungen anwenden, um die Lebensdauer der Anlage zu erhöhen, indem die Verschleiß-, Korrosions- und Erosionsbeständigkeit erhöht werden.

15 Engineering und technische Dienstleistungen flowserve.com Hydraulische Leistungssteigerungen und Aufrüstungen Flowserve verfügt über umfangreiche Erfahrungen bei der Implementierung von Lösungen, um den Wirkungsgrad von Pumpen zu erhöhen, die NPSH-Anforderungen zu senken oder die Betriebsleistung der Anlage anzupassen. Ob sich die Systemanforderungen geändert haben oder eine Kapazitätssteigerung der Kraftwerksleistung erforderlich ist, Flowserve kann Lösungen umsetzen, die die Leistung erhöhen, die Zuverlässigkeit verbessern und die Energiekosten senken. Zu den häufigen Hydraulikproblemen, die von den Ingenieuren und Technikern von Flowserve gelöst werden, gehören: Wirkungsgradsteigerungen Steigerung der Hydraulikleistung hinsichtlich geänderter Betriebsbedingungen Rezirkulationsprobleme an Eintrittsseite und Laufradaustritt Umlaufende und stationäre Strömungsabrisseffekte Strömungsinduzierte Erosion im Diffuser/Gehäuse Probleme mit der minimalen Durchflussrate Probleme mit Zweiphasenströmungen Strömungsprobleme bei der vertikalen Pumpenaufnahme Erosionsprobleme beim Partikelfluss Kavitationsprobleme Nach der durchgeführten Leistungsverbesserung arbeiten die Ingenieure von Flowserve mit den Kunden zusammen, um die Leistung der Anlage in der Praxis zu beurteilen. Dies erfolgt, um zu bestätigen, dass die beabsichtigten hydraulischen Ergebnisse realisiert wurden und um eine neue Leistungsgrundlinie zu bestimmen. Nachrüstungen von tocken laufenden Dichtungen Flowserve verfügt über umfangreiche Erfahrungen beim Nachrüsten von trocken laufenden Dichtungen, dazu gehören auch viele der weltweit ersten Anwendungen. Wir haben unser Fachwissen durch Nachrüstungen vieler Kompressoren und Expansionsturbinen in allen erdenklichen Prozessen ausbauen können. Dabei blicken wir auf eine beispiellose Erfolgsbilanz zurück. Die Zuverlässigkeit wird maximiert und die Gesamtlebenszykluskosten werden gesenkt, da keine Änderungen an der Einheit und Welle erforderlich sind und die Konstruktion trotzdem nach den Anforderungen des Kunden erfolgt. Die von Flowserve angebotenen Dienstleistungen beinhalten: Anwendungsentwurf, rotordynamische Analysen und Maschinenkonstruktion Finite-Elemente-Analyse Projektmanagement, Installation und Inbetriebnahme Schulungen und Technologietransferpakete Austauschprogramme Unzuverlässige und leckende Pumpen können durch mehrere formalisierte Austauschprogramme in einen neuwertigen Zustand überholt werden. Das Ziel dieser Programme besteht in der Verbesserung der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit durch die Aufrüstung der Pumpen auf die heutigen Leistungsstandards der Industrie, während gleichzeitig Komplexität und Kosten des Ersatzteilbestands reduziert werden. Unter anderem werden die folgenden Programme angeboten: Upgrade-Programme gemäß der letzten API-Version, dabei werden alte Prozesspumpen auf die aktuellen API-Standards umgerüstet. Enthält neue Antriebsseite, ISO 21049/API 682 Dichtungskammer und Gleitringdichtungen in Patronenausführung. Verschlissene Antriebsseiten werden gegen ANSI- und ISO-Antriebsseiten ausgetauscht. 15

16 USA und Kanada Flowserve Corporation 5215 North O Connor Blvd. Suite 2300 Irving, Texas USA Telefon: Europa, Naher Osten, Afrika Flowserve Corporation Parallelweg AH Etten-Leur Niederlande Telefon: Lateinamerika Flowserve Corporation Martín Rodriguez 4460 B1644CGN-Victoria-San Fernando Buenos Aires, Argentinien Telefon: Telefax: Asiatisch-pazifischer Raum Flowserve Pte. Ltd. 10 Tuas Loop Singapur Telefon: Telefax: Bulletin FSG-102c (D) January Flowserve Corporation Ihre Flowserve-Vertretung vor Ort: Weitere Informationen zur Flowserve Corporation finden Sie im Internet unter oder telefonisch unter folgender flowserve.com

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