Hochtemperatur-Radialdichtung der Atlas Copco RD22U in Saudi-Arabien

Der Phosphatverarbeitungskomplex von Ma'aden in Wa'ad Al Shamal im Norden Saudi-Arabiens sowie die Goldbergbaubetriebe in der Region Mahd Ad Dahab betreiben Bohrausrüstung in einer Umgebung, in der die Umgebungslufttemperatur um 10:00 Uhr im Juli bereits 42 °C übersteigt. Die Radialdichtung des Drehmotors des RD22U läuft mit einer Gleitgeschwindigkeit gegen die Motorwelle, wodurch Reibungswärme zusätzlich zur Umgebungstemperatur entsteht. Bei einer Umgebungstemperatur von 42 °C und einer hydraulischen Ölrücklauftemperatur von 85–90 °C, die am Motorgehäuse ankommt, erreicht die Temperatur der Dichtlippe – unter Berücksichtigung der Reibungserwärmung – kontinuierlich 100–115 °C. NBR-Radialdichtungen liegen technisch gesehen bei dieser Bedingung noch innerhalb ihrer zulässigen kurzzeitigen Grenze von 120 °C; ‚kurzzeitig‘ bedeutet jedoch gelegentliche Ereignisse, nicht eine zehnstündige Bohrschicht.

Die Standard-NBR-Verbindung verliert bei einer kontinuierlichen Temperaturbelastung von 110 °C im Vergleich zu ihrem Ausgangswert bei 20 °C 25–30 % ihrer Zugfestigkeit. Die Kontaktkraft der Dichtlippe – die davon abhängt, dass der Elastomer-Elastizitätsmodul seinen konstruktiven Sollwert beibehält – sinkt proportional. Mit abnehmender Kontaktkraft verdickt sich der Ölfilm an der Wellen-Dichtungs-Schnittstelle leicht, die Wellenoberfläche wird benetzt statt abgewischt, und es bildet sich allmählich eine Ölspur an der Dichtungsfläche. Die Spur erscheint zunächst intermittierend, dann kontinuierlich; schließlich führt die Zirkulation verschmutzten Öls in der nun beeinträchtigten Zone zu Riefenbildung an der Welle.

Leistungsverhalten radialer Dichtungswerkstoffe bei saudi-arabischen Betriebstemperaturen

Der Ausrüstungsstandard von Saudi Aramco für Bohrungen bei einer Umgebungstemperatur über 38 °C sieht als Mindestanforderung HNBR-Drehmotor-Dichtungen vor – ein Schwellenwert, der an saudischen Bohrstellen jährlich über 8 aufeinanderfolgende Monate überschritten wird. Die hervorragende Beständigkeit der HNBR-Verbindung gegenüber thermischem Altern bedeutet, dass eine Dichtung nach 450 Betriebsstunden noch weitgehend ihre elastischen Eigenschaften bewahrt und nicht durch Hitze verhärtet ist. HOVOO liefert RD22U-HNBR-Radialdichtungssätze für den saudi-arabischen Markt und weltweit für Hochtemperaturanwendungen. Vollständige Referenzen unter hovooseal.com.