Flexibler mit neuem Prüffeld – Siemens rüstet Klaus Union mit E-Technik aus

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Fachbeitrag von Hans-Günter Keim

Mit einem weiteren Pumpenprüffeld ist die Klaus Union bei Abnahmen nun noch schneller und flexibel – auch bei engen Terminen. Für hohe Gesamtwirtschaftlichkeit wurde die Zahl der Ausrüster minimiert, die E-Technik ist komplett von Siemens. Das erleichterte die Realisierung, reduziert die Komplexität und vereinfacht den Betrieb des Prüffeldes.

In der Öl- & Gas-Industrie oder der Chemie müssen Pumpen und Armaturen höchsten Anforderungen genügen. In diesem Marktsegment hat sich die Bochumer Firma Klaus Union über 70 Jahre hinweg einen Sonderstatus erarbeitet. Ihre Kreisel- und  Schraubenspindelpumpen und ihre Armaturen erfüllen höchste Qualitäts- und Sicherheitskriterien.

Dafür pflegt das weltweit aktive Unternehmen mit insgesamt ca. 700 Mitarbeitern eine hohe Fertigungstiefe – einschließlich eigener Stahl-Gießerei für Gehäuse und Laufräder. Auch die in den Zielbranchen favorisierten Beschichtungstechnologien sind direkt im Haus verfügbar. So ist das Unternehmen in der Lage, selbst große Prototypen in kürzester Zeit herzustellen: „In nur acht Wochen von der CAD-Zeichnung zum fertig bearbeiteten Gussteil – das ist bei uns keine Seltenheit“, so die Verantwortlichen von Klaus Union.

Der Pumpenprüfplatz der Klaus Union erlaubt Tests mit Fördervolumen bis zu 5.000 m³/h und mit Drücken bis zu 100 bar.

Eigenes Prüffeld – Mehrwert für den Kunden

Um den Industriekunden mit noch mehr Flexibilität, Liefergeschwindigkeit und Termintreue zu begegnen, hat die Klaus Union nun in ein weiteres, größeres Prüffeld für Kreisel- und Schraubenspindelpumpen investiert. Abgesetzt von der Fertigung wurde es in einer bestehenden Industriehalle installiert – mit viel Platz selbst für komplexe Prüfaufgaben und für eine effiziente Teile-Logistik, die zum raschen Umrüsten des Prüffelds beiträgt.

Das Prüffeld ist auf Durchflussvolumina bis 5.000 m³ pro Stunde und Drücke bis 100 bar ausgelegt. Die Prüfmedien sind Wasser oder Öl, bei Multiphasentests auch als Gemisch mit Luft.

Das Pumpenprüffeld dient vor allem Systemtests der hauseigenen Pumpen samt Motor und Kupplung, hält aber auch Prüffeld-Motoren für den reinen Aggregat-Test von Pumpen bereit. Diese Prüfungen bietet die Klaus Union auch für Fremd-Equipment an: Pumpenhersteller ohne eigenes Prüffeld haben damit eine weitere Möglichkeit zur Kundenabnahme ihrer Aggregate.

Lieferantenzahl minimiert – Projektsicherheit, Systemkomplexität, Flexibilität und Gesamtwirtschaftlichkeit profitieren

Für die Prüfung von Pumpen, die ohne Motor geordert werden und für Fremd-Aggregate hält das Prüffeld Simotics-TN-Motoren bereit, derzeit für den Leistungsbereich bis 1,77 MW. Fremdbelüftung ermöglicht Nenndrehzahlen von 300 bis 3600 Upm.

Voraussetzung für Gesamtwirtschaftlichkeit und Zukunftssicherheit eines Prüffelds ist seine möglichst geringe Komplexität: Es muss die geforderte Flexibilität auf einfachst mögliche Weise bereitstellen. Die Klaus Union erreichte dies, indem die Zahl der Lieferanten und Projektpartner minimiert wurde – eine Vorgabe des Konzernvorstandes. Dies reduzierte die Komplexität sowohl des Investitionsprojektes als auch der Prüffeldtechnik selbst.

„Im Bereich der Elektrotechnik erwies sich damit Siemens als logischer Partner,“ so Oliver Hacker als mitverantwortlicher für den Prüfstand. „Hier fanden wir in einem Portfolio alles, was wir an Elektro-, Antriebs- und Automatisierungstechnik benötigen: von der Anschaltung an das Versorgungsnetz über die Transformatoren, die Mittelspannungsschaltanlage, Leitstands-, Steuerungs- und Antriebstechnik bis hin zu Motoren für Pumpenantriebe, Ventilsteuerung und Schmierung“ Dazu kam die umfassende technische Betreuung schon im Angebotsstadium, die Begleitung des Projekts durch den Technical Sales Support in Essen sowie kurze Lieferzeit, hohe Liefertreue, und Gesamtwirtschaftlichkeit des Ausrüstungspakets. „Und die hohe Bereitschaft, unsere Sonderwünsche umzusetzen“, ergänzt Hacker.

Für die Leistungsmessung stehen Messflansche mit 0,5 bis 0,1 Prozent Genauigkeit zur Verfügung.

Gesamte E-Technik aus einer Hand – samt Sonderwünschen

Wichtigster Sonderwunsch war, die Schaltschränke mit Sockeln für die Leitungsführung auszustatten. Damit konnte die gesamte Anlage ohne Aushub neuer Kabelschächte auf dem vorhandenen Hallenboden installiert werden. Aufgrund der räumlichen Gegebenheiten war es außerdem nötig, die Mittelspannungstrafos mit dem gleichem Fahrwerk auszustatten. So fanden die in voll gekapselter Ausführung georderten Geafol-Trafos trotz unterschiedlicher Größe hintereinander Platz auf einem durchgehenden Schienenstrang.

Durchgängige Systemtechnik aus einer Hand reduzierte die Systemkomplexität und erleichtert damit das Umsetzen kundenspezifischer Prüfvorgaben.

Zusammen mit Sinamics-Niederspannungsumrichtern decken sie einen Leistungsbereich von 5 kW bis 2,7 MW ab, bei Betriebsspannungen von 230 V AC bis 690 V 3AC. Vom Leitstand aus wird die zum Motor der Pumpe passende Trafo-Umrichter-Kombination mit der Mittelspannungsschaltanlage verbunden und per Profibus parametriert. Für die eigenen Pumpensysteme favorisiert die Klaus Union Simotics-Motoren, doch können die vielseitigen Sinamics-Umrichter auch für kundenseitig beigestellte Fremdmotoren parametriert werden.

„Diese Flexibilität, auf einfache Weise sehr unterschiedliche Motoren betreiben zu können, ist für uns unabdingbar und war ein weiterer Grund der Entscheidung für Siemens-Systeme“, so Klaus Union. „schließlich hängen die Kosten einer Pumpenprüfung sehr vom Vorbereitungs- und Rüstaufwand ab.“

In diesem Zusammenhang verweist er auch auf zwei Schieber-Ventile aus eigenem Haus, Prototypen in DN600-Ausfürung für 100 bar Nenndruck, beim Blick aus dem Leitstand dominieren sie das Bild des Prüffeldes. Diese Ventile ermöglichen nicht nur das Handling großer Volumina bei hohem Druck, sie vereinfachen und beschleunigen auch die Umkonfiguration des Prüffeldes. In Verbindung mit der installierten Sicherheitstechnik ersparen sie das Verschließen aktuell ungenutzter Abzweige, wodurch die zeitraubende Montage gewichtiger 100-bar-fester Blindstutzen entfallen kann.

Die Mittelspannungsschaltanlage mit gesockelten Schaltschränken ermöglichte den kostengünstigen Aufbau auf vorhandenem Hallenboden – das Graben und Betonnieren neuer Kabelschächte entfiel.

Flexible Antriebs-, Steuer- und Prüftechnik

Nach Anschluss der zu prüfenden Pumpe wird das Prüffeld weitestgehend vom Leitstand aus konfiguriert. Von der Mittelspannungsschalttechnik über Trafo, Umrichter und Motor gibt es hier Bedienoberflächen zur Steuerung und Überwachung der Antriebstechnik, gleiches zur Steuerung und Überwachung der Ventile, der Schmiertechnik und sonstiger Nebenaggregate – einschließlich der Medien- und Umgebungstemperatur. Die Vorgabe des Pumpentyps (Kreisel- oder Schraubenpumpe) legt gleichzeitig den grundlegenden Modus der Ventilsteuerung- und ‑überwachung fest. Falls die Leistungsdaten der zu prüfenden Pumpe den Test mit einer Booster-Pumpe im Medienkreislauf erfordern, kann auch die vom Leitstand aus parametriert und aktiviert werden.

Im Besprechungsraum neben dem Leitstand werden die wichtigsten Messwerte auf zwei Monitore gespiegelt, wo der Kunde den Prüfverlauf seiner neuen Pumpe mitverfolgt – in seiner Landessprache und in den landesüblichen Einheiten.

Im Verlauf des Tests erfolgt eine Echtzeitüberwachung aller leistungs-, verschleiß- und sicherheitsrelevanten Sensordaten, bis hin zur Frequenzanalyse der Geräusche und Vibrationen. Zudem besteht die Möglichkeit, per Simulation den realen Sensordatenverlauf mit den zu erwartenden Werten zu vergleichen.

„Indem die Systemtechnik durchgängig, übersichtlich und einfach handhabbar ist, können wir uns auf die eigentliche Prüfaufgabe konzentrieren“, diese Effizienz ist für Klaus Union ein Resultat der Strategie „möglichst wenige Ausrüster“. Dass sowohl der Kundenservice als auch Technical Sales Support von Siemens ganz in der Nähe sind, bedeutet für ihn zusätzliche Sicherheit: „Sobald irgendwelche Fragen aufkommen, können wir auch jetzt noch, lange nach Abnahme, auf Siemens After-Sales-Service zählen.“

Kontaktdaten Siemens:

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