Holen Sie mit Klemmringverschraubungen mehr aus Ihren Öl- und Gasanlagen heraus

Die Verschraubungen der FK-Serie von Swagelok^® sind schneller montiert als herkömmliche Konus-/Gewindeverschraubungen – Unterschiede und Vorteile verstehen

Doug Nordstrom

Konus-/Gewindeverschraubungen haben sich aufgrund ihrer Zuverlässigkeit für zahlreiche Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie seit Jahren bewährt. Wenn diese Lösungen in Verbindung mit Antivibrationsbuchsen eingesetzt und von kompetenten und erfahrenen Technikern eingebaut werden, sorgen sie in Anwendungen mit mittlerem Druck für einen zuverlässigen Betrieb.

Zuverlässigkeit hat oberste Priorität bei Anwendungen, in denen normalerweise Konus-/Gewindeverschraubungen eingesetzt werden. Leckagen oder Ausfälle können ungeplante Wartungen, Kosten sowie zahlreiche Risiken für die Umwelt und die menschliche Gesundheit zur Folge haben. Eigentümer und Betreiber von Offshore-Öl- und Gasanlagen stehen unter enormem Druck. Sie sind einerseits zur Einhaltung bestehender Sicherheits- und Umweltrichtlinien verpflichtet und müssen andererseits einen effizienten Betrieb bei reduzierten Kosten sicherstellen. Insofern können undichte oder anderweitig fehlerhafte Rohrverschraubungen in der Öl- und Gasindustrie schwerwiegende Folgen haben.

Deshalb ist es so wichtig, dass Betreiber von Öl- und Gasanlagen bei der Wahl der geeigneten Rohrverschraubungen die jeweiligen Vor- und Nachteile sorgfältig abwägen. Die Montage von Konus-/Gewindeverschraubungen zum Beispiel kann sich als arbeits- und kostenintensiv erweisen. Und falls die Montage ohne Antivibrationsbuchsen oder durch einen unerfahrenen Techniker ausgeführt wird, kann eine Konus-/Gewindeverschraubung möglicherweise deutlich früher als erwartet undicht werden. Moderne Alternativen bieten hier wesentliche Vorteile. Klemmringverschraubungen für mittleren Druck, wie etwa Rohrverschraubungen der FK-Serie von Swagelok^®, vereinfachen und beschleunigen den Montageprozess bei zahlreichen kritischen Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie.

Weitere Informationen zu Rohrverschraubungen der FK-Serie von Swagelok

Bestimmte Rohrverschraubungen für mittleren Druck können beinahe überall eingesetzt werden, wo normalerweise Konus-/Gewindeverschraubungen spezifiziert sind. Hierzu gehören unter anderem chemische Einspritzvorrichtungen, Steuertafeln von Bohrlochköpfen, TUTUs (Topside Umbilical Termination Units) sowie Hydraulikaggregate. Sofern die Montage gemäß den Herstelleranweisungen erfolgt, bieten diese Komponenten signifikanten betrieblichen Nutzen und steigern zudem die Effizienz. In diesem Artikel beschäftigen wir uns mit der Frage, warum diese Rohrverschraubungen für Ihr nächstes Projekt eine attraktive Option sein können.

Optimierte Montage

Die Rohrverschraubungen der FK-Serie lassen sich aus folgenden Gründen schneller montieren als Konus-/Gewindeverschraubungen:

Weniger Werkzeuge erforderlich

Bei Konus-/Gewindeverschraubungen sind neben speziellen Montage- und Rohrbearbeitungswerkzeugen außerdem Schneideschmiermittel für eine geringere Reibung während des Schneidprozesses erforderlich. Im Gegensatz dazu lassen sich Rohrverschraubungen der FK-Serie ganz einfach mit einem gängigen Schraubenschlüssel und einem Schraubstock montieren.

Schnellere Montage

Sowohl bei der FK-Serie als auch bei Konus-/Gewindeverschraubungen muss das Rohr zur Montage gerade abgeschnitten und entgratet werden – das sind aber auch schon die einzigen Gemeinsamkeiten. Bei Konus-/Gewindeverschraubungen muss das Rohrende zunächst mit entsprechenden Konus-/Gewindewerkzeugen vorbereitet werden, bevor die Verbindung hergestellt werden kann. Dabei muss besonders darauf geachtet werden, dass am Rohrende keine Grate, Furchen oder Kratzer zurückbleiben. Nach der Vorbereitung des Rohrs wird eine Hülse auf das Rohr aufgeschraubt, die mit einer Druckschraube in den Verschraubungskörper eingeschraubt wird.

Bei Rohrverschraubungen der FK-Serie reduziert sich die Montagezeit um ein Fünffaches – so sparen Hersteller von Offshore-Systemen bei jedem Projekt Tausende Euro.

Im Gegensatz dazu wird zur Montage der FK-Serie eine vormontierte Patrone (bestehend aus Mutter, zwei Klemmringen und einem Kunststoffhalter) in den Verschraubungskörper eingeschraubt. Anschließend wird das Rohr in die Verschraubung eingeführt und mit einer Kennzeichnung versehen, um die Ausrichtung sichtbar zu machen. Die Überwurfmutter wird mittels einer vollständigen Umdrehung festgezogen. Nach der Prüfung der Verschraubung mit einer Prüflehre ist die Montage abgeschlossen und die Verschraubung betriebsbereit.

In diesem Video sehen Sie die Montage einer Klemmringverschraubung und einer Konus-/Gewindeverschraubung im Vergleich.

Stellen Sie sich folgendes Szenario als Vergleichsbeispiel vor: Eine Offshore Öl- und Gasanlage wird mit einer Einspritzvorrichtung für mittleren Druck ausgestattet. Hierfür kommen Rohre und Verschraubungen aus Edelstahl 316 zum Einsatz und alle 500 Verschraubungen werden von einem einzigen geschulten Monteur eingebaut.

 

 

Gesamtzeit für die Montage von 500 Verschraubungen:

2.000 Minuten für
Rohrverschraubungen der FK-Serie

 
10.000 Minuten für
Konus-/Gewindeverschraubungen

Die Zeit für die Montage einer Verschraubung hängt vom Rohrdurchmesser, der Werkstoffart sowie der Kompetenz und Erfahrung des Monteurs ab. In diesem Beispiel benötigt der Monteur 4 Minuten pro Klemmringverschraubung der FK-Serie. Für die Konus-/Gewindeverschraubung benötigt er 20 Minuten, also fünfmal so lange. Für den Einbau von 500 Rohrverschraubungen der FK-Serie ergibt sich daraus eine Montagezeit von ca. 33,3 Stunden (2.000 Minuten), während die Montagezeit bei 500 Konus/Gewindeverschraubungen mit insgesamt 166,7 Stunden (10.000 Minuten) sehr viel länger ist. Der Unterschied ist signifikant.

Bei Konus-/Gewindeverschraubungen besteht außerdem ein erhöhtes Kontaminationsrisiko. Die bei der Herstellung des Konus und des Gewindes entstehenden Metallspäne, in Kombination mit den eingesetzten Schneideschmiermitteln, können leicht in einem ungeordneten Montageablauf enden. Während übermäßige Rückstände auf dem Werkstattboden potenzielle Sicherheitsrisiken bergen, kann eine Kontamination durch Metallspäne die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems beeinträchtigen. Durch den Einsatz bestimmter Rohrverschraubungen für mittleren Druck entfällt die Notwendigkeit der Herstellung von Konus und Gewinde, wodurch auch die damit einhergehenden Risiken und Bedenken eliminiert werden. Am Ende kann dies Zeit und Geld sparen.

Langfristige Betriebszuverlässigkeit

Wenn Konus-/Gewindeverschraubungen in Kombination mit speziellen Vibrationsschutzbuchsen, Muttern und Stützringen von einem kompetenten und erfahrenen Techniker montiert werden, kann sich dies positiv auf die Systemleistung auswirken. Da solche zusätzlichen Vibrationsschutzbuchsen, Muttern und Stützringe jedoch häufig nicht im Detail spezifiziert werden, wird die Leistungsfähigkeit des Systems möglicherweise beeinträchtigt.

Nacharbeiten bei Rohrverschraubungen der FK-Serie sind aufgrund der einfachen und fehlerfreien Montage nahezu nicht nötig.

Dank der vorgefertigten Patronen sind diese Zusatzkomponenten für Rohrverschraubungen der FK-Serie nicht erforderlich. Aufgrund dieser Vormontage kommen manuelle Montagefehler deutlich seltener vor und die Wahrscheinlichkeit eines leckage- und wartungsfreien Betriebs über die gesamte Lebensdauer hinweg ist deutlich höher. Konus-/Gewindeverschraubungen jedoch können sich mit der Zeit aufgrund von Vibrationen beim Transport, auf der Baustelle oder im Betrieb lockern. Durch manuelles Nachziehen kann zwar die Dichtheit aufrechterhalten werden, die Kosten für solche Wartungsarbeiten addieren sich jedoch in kürzester Zeit zu einer nicht unerheblichen Summe.

Im Vergleich dazu stellt das Doppelklemmringprinzip eine robuste mechanische Rohrbefestigung sicher, sodass die Wahrscheinlichkeit von sich lockernden Verschraubungen durch Vibrationen deutlich geringer ist. Schätzungen zufolge müssen etwa 20 % der Konus-/Gewindeverschraubungen in einem typischen Plattformsystem bereits während der Erstmontage und der Druckprüfung nachgezogen werden. Im Gegensatz dazu sind bei Rohrverschraubungen der FK-Serie nahezu keine Nacharbeiten notwendig. Ausschlaggebend dafür sind die einfache Montage und die Möglichkeit für Techniker, eine Überprüfung mittels einer einfachen Prüflehre durchzuführen.

Obwohl beide Rohrverschraubungsarten zu Wartungszwecken demontiert und wieder montiert werden können, ist die Wiedermontage von Konus-/Gewindeverschraubungen nicht immer wiederholbar oder zuverlässig. Rohrverschraubungen der FK-Serie hingegen wurden bereits für mehrere Wiedermontagezyklen validiert.

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Alles in allem bieten Rohrverschraubungen der FK-Serie für mittleren Druck für Eigentümer von Plattformsystemen und Komponentenhersteller in der Öl- und Gasindustrie signifikante Vorteile. Durch kürzere Montagezeiten, geringere Montage- und Wartungskosten, sowie ein zuverlässigeres und robusteres Verschraubungsdesign, das längere Betriebszeiten ermöglicht, sparen Hersteller von Offshore-Systemen bei jedem Projekt Tausende Euro.

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