Entwicklung von Elektrodeionisationsanlagen für den Ex-Bereich

Wie wir gemeinsam mit einem norwegischen Ingenieurbüro Wasseraufbereitungsanlagen für den Ex-Bereich zur Installation auf einer schwimmenden Produktions-, Lager- und Verladeeinheit (FPSO) entwickelt haben.

Hintergrund

FPSOs sind eigenständige Schiffe, die in der Offshore-Öl- und Gasindustrie als schwimmende Produktions-, Verarbeitungs- und Lagereinheiten für Kohlenwasserstoffe genutzt werden, bevor diese dann mittels Pipeline oder Tankschiff gelöscht werden. Ähnlich wie bei ortsfesten Förderplattformen werden viele Areale auf einer FPSO als explosionsgeschützte Bereiche eingestuft. Entsprechend müssen für eine sichere Nutzung sämtliches Equipment und alle Anlagen entsprechend zertifiziert sein. 

Projektbeschreibung

Unser Kunde, ein auf Ingenieursdienstleistungen spezialisiertes Beratungsunternehmen mit Sitz in Norwegen, war mit der Beschaffung von zertifizierten Elektrodeionisationsanlagen (EDI) zur Versorgung mehrerer FPSOs mit hochreinem Prozesswasser an Bord betraut worden. Die notwendigen EDI-Zellen sowie dazugehörige Steuerungseinheiten sind für entsprechende Anwendungen ohne Weiteres verfügbar. Allerdings gab es bislang keine passenden Systeme für den Ex-Bereich. Aufgrund von Größe und Gewicht der Zellen kam als einzige praktikable Lösung für den Explosionsschutz eine Einhausung mit Überdruckkapselungssystem in Frage. Der Kunde wandte sich an Expo als klaren Marktführer in diesem Bereich.

Die Herausforderungen:

• Aufgrund der limitierten Stellfläche an Bord musste jede Überdruckkapselung Platz für zwei separate EDI-Zellen sowie die dazugehörigen Steuerungseinheiten bieten. Da das Leergewicht pro Zelle außerdem über 150 kg beträgt, mussten die Einhausungen nicht nur groß, sondern auch für ungewöhnlich schwere Lasten ausgelegt sein.
• Da die FPSOs in warmen Klimazonen eingesetzt werden sollten, musste auch das Temperaturmanagement bedacht werden.
• Während des EDI-Prozesses entstehen geringe Mengen von Wasserstoff und Sauerstoff, die für gewöhnlich zur Entlüftung sicher abgeleitet werden. Sollte es jedoch zu einem Austritt von Gas in die überdruckgekapselte Einhausung kommen, droht potenziell Gefahr. Eine Lösung zur Risikoeindämmung war daher unerlässlich.
• Die Systeme sollten zur Zertifizierung für Zone 1-Bereiche geeignet sein.

Das Ergebnis:

• Bevor über das endgültige Einhausungskonzept entschieden wurde, führten wir mit dem Kunden eine gemeinsame Machbarkeitsstudie durch.
• Die speziell verstärkten Einhausungen wurden mit Gleitschienensystemen ausgestattet, mittels derer die EDI-Zellen im Inneren der Einhausung übereinander platziert und arretiert werden konnten.
• Für die Wasserein- und auslässe sowie für die Abgasentlüftung wurden spezielle Flanschanschlüsse vorgesehen.
• Um das Risiko eines Austritts von Wasserstoff oder Sauerstoff zu minimieren, kamen speziell für den Ex-Bereich zugelassene Gas-Leckage-Detektoren zum Einsatz. Diese wurden in beiden Kammern der Einhausung installiert, um sowohl die obere als auch die untere EDI-Zelle zu überwachen.
• Um der Reihe nach eine vollständige Entlüftung des oberen Steuerungsgehäuses sowie der beiden Kammern für die EDI-Zellen sicherzustellen, wurde eine Type-X MiniPurge mit innenliegenden Verteilrohren eingebaut.
• Zur Reduzierung der im Einsatz zu erwartenden direkten Sonneneinstrahlung auf die FPSOs wurden an fast allen geeigneten Außenflächen maßgefertigte Sonnenschutzvorrichtungen angebracht.
• Die Abnahme und Zertifizierung der fertig bestückten Einhausungen erfolgten durch Expo.

Produkte und Services von Expo

• Engineering-Beratung zur Entwicklung der Komplettlösung
• Entwicklung und Herstellung einer maßgefertigten Einhausung
• MiniPurge Type X
• Zertifizierungsservice für die fertig bestückte Einhausung