Öl- und Gasindustrie

Pneumatische Antriebslösungen für die Öl- und Gasindustrie

Das Kernproblem

"Jeder Kohlenwasserstoffstrom ist nur eine Zündquelle von einem schweren Vorfall entfernt. In der Öl- und Gasindustrie ist die Auswahl von Ausrüstung in klassifizierten Bereichen keine Beschaffungsentscheidung, sondern eine Entscheidung der Prozesssicherheit."

GLOBE Airmotors sind nach der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU zertifiziert für den Einsatz in jedem bedeutenden Förderbecken und in jeder Raffineriegerichtsbarkeit weltweit. Öl- und Gasbetriebe erzeugen in allen drei Sektoren der Branche klassifizierte explosionsgefährdete Bereiche.

Einteilung explosionsgefährdeter Bereiche

Explosionsfähige Atmosphäre ständig oder langzeitig vorhanden

Die Einstufung mit dem höchsten Risiko. Ein explosionsfähiges Gasgemisch ist im Normalbetrieb ständig oder über lange Zeiträume vorhanden. Die Ausrüstung muss das höchste Schutzniveau bieten — Kategorie 1G.

Im Inneren von Rohöltanks oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
Innenraum von Prozessbehältern und Reaktoren
Im Inneren von Produktpipelines
Innenraum von Gasabscheidern und Wäschern

Explosionsfähige Atmosphäre im Normalbetrieb wahrscheinlich

Brennbares Gas oder brennbarer Dampf ist im Normalbetrieb wahrscheinlich vorhanden, wenn auch nicht ständig. GLOBE Druckluftmotoren sind für Zone 1 & 2 zertifiziert.

Bohrlochkopfbereiche und Umgebung des Eruptionskreuzes
Pumpenräume für brennbare Flüssigkeiten
Bereiche um Dichtungen von Gasverdichtern
Arbeitsbereiche von Prozesseinheiten in Raffinerien
Produktionsdecks von Gasaufbereitungsanlagen

Explosionsfähige Atmosphäre im Normalbetrieb unwahrscheinlich

Brennbares Gas ist im Normalbetrieb nicht zu erwarten, kann aber bei Abweichungen kurzzeitig auftreten.

Umgebungsbereiche von Prozesseinheiten der Zone 1
Auffangwannenbereiche von Lagertanks
Allgemeine Bereiche von Armaturenstationen an Pipelines
Versorgungs- und Wartungsbereiche von Raffinerien

Warum pneumatisch

Ingenieure wählen Druckluftmotoren in klassifizierten O&G-Bereichen

Sechs technische Eigenschaften, die erklären, warum pneumatische Druckluftmotoren in klassifizierten Öl- und Gasbereichen konsequent gegenüber ATEX-Elektroantrieben spezifiziert werden.

H2S- und Sour-Service-Eignung	Die Upstream-Förderung in sauren Gasfeldern und Raffinerien, die schwefelreiches Rohöl verarbeiten, stellt eine Werkstoffauswahl-Herausforderung dar, die über die ATEX-Zertifizierung hinausgeht. Schwefelwasserstoff (H2S) verursacht Sulfidspannungsrisskorrosion in üblichen Kohlenstoffstählen und greift gängige elektrische Isoliersysteme an.
Einfache Drehzahlregelung	Die Leistung eines pneumatischen Motors wird über Druck und Durchfluss der Druckluftzufuhr geregelt, mit einem einfachen Regelventil ohne elektronische Bauteile. Frequenzumrichter für ATEX-zertifizierte Elektromotoren müssen selbst zertifiziert sein, in explosionsgeschützten Gehäusen untergebracht werden, wenn sie in der klassifizierten Zone stehen, und mit eigenem Wartungs- und Prüfplan in das ATEX-Anlagenregister des Standorts aufgenommen werden. In Öl- und Gasanlagen, in denen die Pflege des ATEX-Registers einen erheblichen betrieblichen Aufwand darstellt, hat die Verringerung der Positionen in diesem Register messbaren Kosten- und Compliance-Wert.
Standardinfrastruktur in Öl und Gas	Jede Förderplattform, jede Gasaufbereitungsanlage und jede Raffinerie betreibt ein Druckluftnetz für Instrumentierung, Regelventile, pneumatische Antriebe und Werkzeugversorgung. Der Anschluss pneumatischer Antriebe an diese vorhandene Infrastruktur erfordert keine zusätzliche Kabelführung, keine neuen Kabeldurchführungen zwischen klassifizierten Zonen und keine zusätzliche Kapazität in der Motorsteuerzentrale. Der Antrieb fügt sich in das ein, was bereits vorhanden ist — ein praktischer Vorteil, der Umfang von Installation und Inbetriebnahme bei neuen Anlagen oder Motorwechseln erheblich vereinfacht.
Keine thermische Auslösung	Pumpenblockaden, Viskositätsspitzen in heißen Prozessströmen und Fehlstellungen von Armaturen verursachen in Öl- und Gasbetrieben mit vorhersehbarer Regelmäßigkeit mechanische Überlastungen an Antrieben. Blockiert ein Druckluftmotor, nimmt er schlicht keine Druckluft mehr auf. Kein auslösendes Thermoschutzrelais. Kein Wicklungsschaden durch anhaltenden Überlaststrom. Keine Notwendigkeit, eine klassifizierte Zone zu betreten, um ein Überlastrelais zurückzusetzen und den Antrieb neu zu starten — eine Wartungsaufgabe, die auf bemannten Anlagen eigene Folgen für das ATEX-Änderungsmanagement und auf unbemannten Anlagen für die Fernüberwachung mit sich bringt.
Keine Zündquelle	Ein Druckluftmotor enthält keine elektrischen Bauteile. Er erzeugt keinen Lichtbogen, keine elektromagnetische Entladung und keine Wärme durch Widerstandsverluste im Motorgehäuse. In einem Zone-1-Bereich an einem Bohrlochkopf oder einer Raffinerie-Prozesseinheit, in dem im Normalbetrieb explosionsfähige Kohlenwasserstoffatmosphären vorhanden sind, bedeutet dieser grundlegende Unterschied, dass der Antrieb null Zündrisiko beiträgt — kein verringertes Risiko, sondern null — und das ohne explosionsgeschützte Gehäuse um elektrische Bauteile, die dieses Risiko andernfalls darstellen würden.

die Ergebnisse

Anwendungen nach Sektor

Wo GLOBE Druckluftmotoren entlang der O&G-Wertschöpfungskette eingesetzt werden

Upstream — Exploration & Förderung

Chemikalieninjektion am Bohrlochkopf	Antriebe für Injektionspumpen von Methanol, Scale-Inhibitor und Korrosionsinhibitor an Eruptionskreuzen am Bohrlochkopf. Zone 1 rund um Bohrlochkopfbereiche — luftbetriebene Injektionspumpen beseitigen Zündquellen genau dort, wo Lagerstättengas am stärksten konzentriert ist.
Rührwerke in Produktionsabscheidern	Rührwerksantriebe im Dauerbetrieb an dreiphasigen Produktionsabscheidern für Gas, Öl und Lagerstättenwasser. Als Zone 1 klassifizierte Umgebungen, in denen während des gesamten Normalbetriebs des Abscheiders Kohlenwasserstoffgas vorhanden ist — Druckluftmotoren entfernen elektrische Bauteile aus dem Gasraum des Behälters.
Antriebe für Gas-/Wasserinjektionspumpen	Hilfsantriebssysteme an Skids mit Wasserinjektions- und Gasreinjektionspumpen — Druckhaltung im Bohrloch bei Enhanced-Oil-Recovery-Verfahren. Druckluftmotor-Hilfsantriebe an Pumpenschmierung, Sperrflüssigkeitsspülung und Chemikalieninjektionssystemen in als Zone 1 klassifizierten Pumpenbereichen.
Aufbereitung von Lagerstättenwasser	Rührwerksantriebe für Flotationszellen, Motoren an Skids zur Entspannungsflotation und Hilfsantriebe für Transferpumpen in Anlagen zur Aufbereitung von Lagerstättenwasser. Angrenzend an Zone-1-Bohrlochkopfbereiche — als Zone 2 klassifizierte Aufbereitungsanlagen, in denen pneumatische Antriebe den Umfang des ATEX-Anlagenregisters reduzieren.

Midstream — Aufbereitung & Transport

Mischer in Gasaufbereitungsanlagen	Rührwerksantriebe für Aminkontaktoren und Glykol-Trocknungseinheiten in Anlagen zur Gasentschwefelung und -trocknung. Prozesseinheiten für Rohgas mit H2S-Anteil.
Antriebe in Pipeline-Pumpstationen	Hilfsmotorsysteme an Pump- und Verdichterstationen von Pipelines — Antriebe für Schmierölpumpen, Sperrgassysteme und Hilfseinrichtungen zur Chemikalieninjektion. Als Zone 1 klassifizierte Pumpenräume an Stationen von Rohöl- und Produktfernleitungen, in denen Druckluftmotorantriebe ohne zusätzliche elektrische ATEX-Infrastruktur an die vorhandene Druckluft angeschlossen werden.
Verladeeinrichtungen an LNG-Terminals	Hilfsantriebe für kryogene Pumpensysteme, Ausrüstung in BOG-Verdichterräumen und Positioniersysteme von Verladearmen an LNG-Export- und -Importterminals. Als Zone 1 klassifizierte Bereiche im Rahmen des IGC-Codes — Druckluftmotorantriebe erfüllen gleichzeitig die Anforderungen an Zündschutz und Werkstoffeignung bei kryogenen Bedingungen.
NGL-Fraktionierung & -Lagerung	Antriebssysteme für Hilfseinrichtungen an NGL-Fraktionierkolonnen, Befülleinrichtungen für Bullet-Tanks und Transfersysteme an LPG-Terminals. Als Zone 2 klassifizierte Bereiche angrenzend an NGL- und LPG-Handling — Druckluftmotoren entfernen elektrische Zündquellen aus Bereichen, in denen Propan- und Butandampfkonzentrationen beim Verladen die Explosionsgrenzen erreichen können.

Downstream — Raffination & Petrochemie

Antriebe in Raffinerie-Prozesseinheiten	Misch-, Rühr- und Pumpenantriebssysteme in Rohöldestillation, Vakuumdestillation und katalytischen Crackanlagen. Als Zone 1 klassifizierte Prozesseinheitsbereiche, in denen im Normalbetrieb Kohlenwasserstoffdampf bei erhöhter Temperatur vorhanden ist — die häufigste ATEX-Zone-1-Umgebung im Downstream-Bereich.
Transfer & Blending im Tanklager	Antriebe für Blendheader-Pumpen und Rührwerkssysteme in Tanks von Rohöl- und Produkttanklagern. Während des Befüllens als Zone 1 klassifiziert innerhalb der Auffangwannen — Druckluftmotorantriebe an Blend- und Transfereinrichtungen beseitigen Zündquellen in den Bereichen mit der höchsten Dampfkonzentration bei Produktbewegungen.
Hilfsantriebe an petrochemischen Reaktoren	Hilfsantriebssysteme für die Zirkulation in Reaktormänteln, Einrichtungen zur Katalysatorhandhabung und Produkttransfer in petrochemischen Produktionsanlagen. Als Zone 2 klassifizierte Bereiche angrenzend an primäre Reaktorzonen — Druckluftmotor-Hilfsantriebe verringern die Dichte elektrischer Ausrüstung in Bereichen, in denen der Explosionsschutzplan ohnehin komplex ist.
Verladung an Kraftstoffterminals	Antriebssysteme an Verladeeinrichtungen für Straßen- und Kesselwagen, Additivinjektions-Skids und Messsystemen an Kraftstoffdistributionsterminals. Als Zone 2 klassifizierte Verladebereiche — Druckluftmotor-Hilfsantriebe an Verladearmen und Dosiereinrichtungen werden an die vorhandene Druckluft angeschlossen, ohne die Anforderungen an elektrische Infrastruktur, die ATEX-Elektroalternativen stellen.

Unsere Dienstleistungen und Werkstoffauswahl

H2S-Umgebungen: die Werkstoffherausforderung jenseits von ATEX

Die ATEX-Zertifizierung behandelt das Zündrisiko. Sour Service behandelt eine davon getrennte, ebenso bedeutsame technische Herausforderung: die korrosive und rissfördernde Wirkung von Schwefelwasserstoff (H2S) auf metallische Ausrüstung in Upstream-Förder- und Gasaufbereitungsumgebungen.

H2S in Fördergas und saurem Rohöl verursacht Sulfidspannungsrisskorrosion (SSC) in Kohlenstoffstahl und bestimmten legierten Stählen — ein Versagensmechanismus, der zu einem schnellen, unvorhersehbaren Bruch druckbeaufschlagter Bauteile ohne sichtbare vorherige Schädigung führen kann. Für rotierende Ausrüstung in sauren Gasfeldern und Gasentschwefelungsanlagen muss die Werkstoffauswahl zur ATEX-Zonenspezifikation des Installationsbereichs passen.

GLOBE Airmotors spezifiziert auf Anfrage Gehäusewerkstoffe, Innenbauteile und Dichtungen, die für Sour-Service-Umgebungen geeignet sind. Upstream-Betreiber in Feldern mit hohem H2S-Gehalt, darunter Assets im Nahen Osten, in Nordafrika und Teilen der Nordsee, spezifizieren diese Kombination routinemäßig für die Chemikalieninjektion am Bohrlochkopf und für Antriebe in Gasaufbereitungsanlagen.

Sour-Service-Spezifikation	Die maßgebliche internationale Norm für die Auswahl metallischer Werkstoffe in H2S-haltigen Öl- und Gasförderumgebungen. Sie umfasst Kohlenstoffstähle, niedriglegierte Stähle und korrosionsbeständige Legierungen für den Einsatz unter Sour-Service-Bedingungen — mit maximalen Härtegrenzen, Anforderungen an die Wärmebehandlung und zulässigen Legierungszusammensetzungen, die Sulfidspannungsrisskorrosion widerstehen. GLOBE kann Dokumentation zur Werkstoffrückverfolgbarkeit und Werkstoffprüfzeugnisse (MTRs) liefern, die die ATEX-Zertifizierung bestätigen.

Sour-Service-Spezifikation

Die maßgebliche internationale Norm für die Auswahl metallischer Werkstoffe in H2S-haltigen Öl- und Gasförderumgebungen. Sie umfasst Kohlenstoffstähle, niedriglegierte Stähle und korrosionsbeständige Legierungen für den Einsatz unter Sour-Service-Bedingungen — mit maximalen Härtegrenzen, Anforderungen an die Wärmebehandlung und zulässigen Legierungszusammensetzungen, die Sulfidspannungsrisskorrosion widerstehen.

GLOBE kann Dokumentation zur Werkstoffrückverfolgbarkeit und Werkstoffprüfzeugnisse (MTRs) liefern, die die ATEX-Zertifizierung bestätigen.

Das Öl- & Gasprogramm von GLOBE Airmotors

Wichtige Parameter für ATEX-zertifizierte Öl- und Gaskonfigurationen. Öl- und Gasanwendungen unterscheiden sich erheblich in Zoneneinteilung, Prozesstemperatur, H2S-Gehalt und Druckluftversorgung. Bestätigen Sie die richtige Spezifikation für Ihre Anwendung gemeinsam mit unserem Engineering-Team.