Pulsationsproblem

Hubkolbenanlagen erzeugen Druckpulsationen mit der Zündfrequenz des Zylinders. Diese Wellen breiten sich durch die Rohrleitungen aus und verursachen Vibrationen, Geräusche, Ermüdungsbrüche und Fehlfunktionen von Messgeräten. Die Pulsationen beschädigen Manometer, Durchflussmesser und Regelventile. In schweren Fällen können Risse in den Rohrleitungen entstehen oder sich Verbindungen lösen.

Dämpferfunktion

Die Volumenkammer unterbricht die Ausbreitung der Schallwellen. Die Kompressibilität des Gases bzw. die Trägheit der Flüssigkeit absorbiert die Pulsationsenergie. Durch die interne Konstruktion entsteht eine Impedanzfehlanpassung, wodurch die Wellen zur Quelle zurückreflektiert werden. Eine korrekte Dimensionierung reduziert die Pulsationen um 80–95 % und schützt so die nachgeschalteten Systeme.

Konstruktion von Dämpfern

Zylindrischer Druckbehälter mit Einlass von einer pulsierenden Quelle, einem auf die Problemfrequenzen abgestimmten Innenvolumen, einem Auslass zum geschützten System, einer Strömungsbegrenzung in Form einer Prallplatte oder einer Blende sowie Befestigungshaltern. Die Dimensionierung erfolgt auf der Grundlage einer akustischen Analyse der jeweiligen Anlage.

Akustische Grundlagen

Die Kammer fungiert je nach Konfiguration als Helmholtz-Resonator oder Viertelwellenrohr. Volumen und Geometrie sind so abgestimmt, dass dominante Pulsationsfrequenzen gedämpft werden. Mehrere Kammern sind auf unterschiedliche Frequenzbereiche ausgelegt. Die Konstruktion erfordert eine Pulsationsanalyse gemäß API 618 oder einer gleichwertigen Norm.

Materialauswahl

Kohlenstoffstahl für den Einsatz mit Kohlenwasserstoffen und Gas. Edelstahl für korrosive Medien. Der Auslegungsdruck ist auf das System abgestimmt und verfügt über eine Sicherheitsmarge. Die Werkstoffe halten pulsierenden Ermüdungsbelastungen stand. Korrekte Schweißarbeiten und Prüfungen sind für den zyklischen Betrieb von entscheidender Bedeutung.

Aufstellungsort

In der Nähe der Schwingungsquelle – am Auslass des Kompressors oder der Pumpe – positioniert. Die Wirksamkeit nimmt mit zunehmender Entfernung ab, da sich stehende Wellen bilden. Mehrere Dämpfer an strategisch günstigen Stellen optimieren die Dämpfung im gesamten System. Die Verlegung der Rohrleitungen beeinflusst die Leistung und erfordert eine integrierte Planung.

Anwendungen

Regelung der Ansaug- und Auslasspulsationen bei Kolbenkompressoren, Verdrängerpumpensysteme, Stationen in Gasfernleitungsnetzen, Kompressoranlagen in Prozessanlagen sowie alle Anlagen mit Kolbenkompressoren, die eine Schwingungsdämpfung erfordern.

Leistungsüberprüfung

Die Messung der Druckpulsation dient zur Überprüfung der Wirksamkeit von Dämpfern. Tragbare Messgeräte erfassen die Spitze-Spitze-Amplitude der Pulsation. Die API 618 legt Grenzwerte fest, die in der Regel bei 2–5 % des Leitungsdrucks liegen. Durch eine fachgerechte Auslegung und Installation wird die Einhaltung der Spezifikationen gewährleistet.

Zugang für Wartungsarbeiten

Inspektionsöffnungen ermöglichen eine Überprüfung des Innenraums. Durch die Reinigung werden Ablagerungen entfernt, die die akustische Leistung beeinträchtigen. Eine Druckprüfung stellt die Dichtheit sicher. Die einfache Konstruktion erfordert bei richtiger Dimensionierung und Installation nur minimalen Wartungsaufwand.

Systemintegration

Abstimmung mit der Rohrleitungsführung, den Halterungen und den Gerätefundamenten. Die Schwingungsanalyse berücksichtigt die Auswirkungen von Schwingungsdämpfern. Eine ordnungsgemäße Integration ist für eine wirksame Pulsationsdämpfung unerlässlich. Bei der Planung wird das gesamte akustische System berücksichtigt.

Leistungsvorteile

Schützt Rohrleitungen und Anlagen vor Schäden durch Druckpulsationen. Verlängert die Lebensdauer der Geräte, indem es Ausfälle aufgrund von Vibrationen verhindert. Reduziert Lärm und Vibrationen und verbessert so das Arbeitsumfeld. Verhindert kostspielige Rohrleitungsausfälle aufgrund von Materialermüdung.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII für den Druckbetrieb. Akustische Auslegung gemäß API 618 oder einer gleichwertigen Norm. Die Fertigungsqualität ist bei zyklischer Beanspruchung von entscheidender Bedeutung. Vollständige Dokumentation mit Pulsationsanalyse und Leistungsprognosen.

ERGIL-Pulsationsdämpfer sorgen für eine zuverlässige Durchflussstabilisierung und schützen Anlagen in der Öl-, Gas- und Prozessindustrie vor Schäden durch Vibrationen von hin- und herbewegenden Maschinen.