Erdöle bzw. Rohöle werden seit Mitte des 19. Jahrhunderts kommerziell gefördert. Der Bedarf nach diesem knappen Gut ist synchron mit der Industrialisierung angestiegen. Es wird zur Herstellung verschiedener Endprodukte genutzt (Kraftstoffe, Heizöle, Schmieröle, Schmierfette, Kunststoffe und Reifen).
Schmieröle und Schmierfette bilden den Bereich der Schmierstoffe und werden unterteilt in Industrie- und Automotivschmierstoffe. Der automotive Sektor ist der mengenmäßig größere Bereich. Diese Diplomarbeit befasst sich mit den Industrieölen, im Speziellen mit Turbinenölen.
Turbinen gehören zu den größten entwickelten Anlagen. Es handelt sich um Strömungsmaschinen, die mit Gas oder einer Flüssigkeit betrieben werden.
In dieser Diplomarbeit werden Turbinen und die damit verbundenen Turbinenöle behandelt. Die Standzeiten dieser Industrieöle haben sich in den letzten Jahren reduziert. Es werden die Ursachen gesucht, aus welchen Gründen sich die Lebensdauer der Turbinenöle verkürzt haben.
Beide Bereiche werden im ersten Teil der Arbeit separat voneinander betrachtet und theoretisch erläutert. Der erste Teil dient zum grundsätzlichen Verständnis der Ölzusammensetzung und der Turbinentechniken.
Der zweite Abschnitt stellt den praktischen Einsatz und Umgang mit Turbinen und Turbinenölen dar. Die Problemstellung und Zielsetzung sind aufgeführt. Es wird dargestellt, welche Konsequenzen die verkürzten Standzeiten der Turbinenöle für alle Beteiligten haben.
Der Beitrag des dritten Teils ist der Kern der Arbeit. Die einzelnen Schritte aus dem zweiten Abschnitt werden detailliert beschrieben. Die Ursachen werden herausgefiltert.
Möglichkeiten zur Beseitigung oder Reduzierung der Probleme bilden den Abschluss der Arbeit.
Inhaltsverzeichnis
1 Öl – Das schwarze Gold
1.1 Rohölvorkommen und Zusammensetzung
1.2 Grundöle als Basis für Schmierstoffe
1.3 Das fertige Produkt: Schmierstoffe
1.4 Tribologie
2 Turbinen – die Giganten der Maschinen
2.1 Turbinenarten
2.2 Wirkungsgrade und Einsatzgebiete
3 Problem und Ziel
3.1 Darstellung des Problems
3.2 Zielsetzung
4 Turbinen und Turbinenöle im Zusammenspiel
4.1 Typische Kennwerte von Turbinenölen
4.2 Turbinenölsorten und deren Einsatzbereiche
4.3 Die einzelnen Schritte der Schmierstoffversorgung
5 Ursachenforschung der Problemstellung
5.1 Rohölförderung und Rohölsorten
5.2 Raffination und Grundöle
5.3 Additive und das fertige Produkt
5.4 Abfüllprozess und Transportweg
5.5 Lagerung von Turbinenölen
5.6 Befüllung und Ölwechsel an einer Turbine
5.7 Kontrolle und Pflege des Turbinenöls im Einsatz
5.8 Moderne Turbinen
6 Zusammenfassung der Problematik
7 Lösungsansätze in den angesprochenen Bereichen
7.1 Die Grundöle
7.2 Moderne Turbinen
7.3 Kontrolle und Pflege des Turbinenöles im Einsatz
7.4 Die Logistikprozesse
7.5 Das Turbinenöl
7.6 Lagerung von Turbinenölen
7.7 Befüllung und Ölwechsel an einer Turbine
8 Schlussbetrachtung
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit analysiert die Ursachen für die in den letzten Jahren beobachtete Verkürzung der Standzeiten von Turbinenölen in industriellen Strömungsmaschinen. Ziel ist es, durch eine detaillierte Untersuchung des gesamten Lebenszyklus des Schmierstoffs – von der Rohölförderung bis zur Anwendung in der Turbine – kritische Faktoren zu identifizieren und wirtschaftlich sinnvolle Lösungsansätze für Betreiber und Dienstleister zu entwickeln.
- Chemische und physikalische Eigenschaften von Turbinenölen und Grundölen
- Technologische Anforderungen moderner Turbinen an Schmierstoffe
- Einflussfaktoren von Logistik, Lagerung und Abfüllprozessen auf die Ölqualität
- Methoden zur Kontrolle und Pflege im Einsatz sowie moderne Reinigungstechnologien
- Wirtschaftlichkeitsbetrachtung verschiedener Reinigungs- und Wartungsstrategien
Auszug aus dem Buch
1.4 Tribologie
Tribologie ist die Wissenschaft zu den Themen Reibung und Verschleiß. In der Wirtschaft entstehen jährlich enorme Kosten aufgrund dieser beiden Erscheinungen. Grundkenntnisse im Bereich der Reibungslehre sind daher für Schmierstoffanwender wichtig.
Die sog. Trockenreibung (siehe Abb. 1.4.1) ist i.d.R. unerwünscht. Es entstehen Energieverluste aufgrund von entstehender Wärme und Verschleiß. Reibung bedeutet allgemein gesprochen, die Berührung zweier Oberflächen.
Reibung ist in den Bereichen erwünscht, wo Energie vernichtet bzw. vermindert werden soll. Der Bremsvorgang ist ein bekanntes Beispiel. Bremsen sind Verschleißteile, die regelmäßig erneuert werden müssen. Die Werkstoffe in Maschinen sollen lange halten und möglichst nicht zu schnell verschleißen. Die kritischen Punkte sind die, an denen die beiden Reibpartner ungeschützt aufeinander treffen. Es entsteht die Reibkraft. Diese Kraft wird größer entsprechend der Belastungen. Raue Oberflächen der Werkstoffe neigen zu mehr Verschleiß, da höhere Kräfte zum Verschieben notwendig sind.Ein Zwischenstoff dient dazu, die Werkstoffe zu trennen (siehe Abb., 1.4.2). Schmierstoffe eignen sich zur Trennung. Sie schmieren, trennen, dichten, kühlen und schützen dabei die gefährdeten Stellen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Öl – Das schwarze Gold: Erläutert die Grundlagen der Rohölzusammensetzung, die Klassifizierung von Grundölen sowie die Rolle der Tribologie als Basis für das Verständnis von Schmierstoffen.
2 Turbinen – die Giganten der Maschinen: Beschreibt die verschiedenen Turbinenarten und deren Bedeutung im Kontext von Wirkungsgraden und Einsatzgebieten.
3 Problem und Ziel: Definiert die Problemstellung der verkürzten Standzeiten bei Turbinenölen und steckt den Rahmen für die wissenschaftliche Untersuchung ab.
4 Turbinen und Turbinenöle im Zusammenspiel: Analysiert die Anforderungen an Turbinenöle, deren Kennwerte und wie diese in Strömungsmaschinen interagieren.
5 Ursachenforschung der Problemstellung: Untersucht systematisch die Teilprozesse von der Förderung bis zur Pflege auf mögliche Ursachen für die Standzeitreduzierung.
6 Zusammenfassung der Problematik: Fasst die identifizierten Haupt- und Nebenursachen der Standzeitproblematik strukturiert zusammen.
7 Lösungsansätze in den angesprochenen Bereichen: Entwickelt für die identifizierten Problemfelder spezifische Maßnahmen und Handlungsempfehlungen für Anwender und Dienstleister.
8 Schlussbetrachtung: Reflektiert die Ergebnisse und unterstreicht die Notwendigkeit einer engen Kommunikation innerhalb der Lieferkette für die wirtschaftliche Instandhaltung.
Schlüsselwörter
Turbinenöl, Standzeitverkürzung, Varnish, Grundöl, Tribologie, Oxidation, Schmierstoffversorgung, Feinstfiltration, ELC-Reinigung, Wartungsplan, Partikelzählung, Schmierstoffmanagement, Hydrocracköl, Syntheseöl, Anlageneffizienz
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Analyse der Ursachen für die beobachtete Verkürzung der Lebensdauer (Standzeiten) von industriellen Turbinenölen.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Arbeit deckt die gesamte Kette vom Grundöl über die Turbinentechnik bis hin zur Logistik, Lagerung und den notwendigen Kontroll- und Pflegemaßnahmen während des Einsatzes ab.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, die Ursachen für die Standzeitreduzierung zu identifizieren und daraus wirtschaftliche Empfehlungen für den Umgang und die Pflege von Turbinenölen zu entwickeln.
Welche wissenschaftliche Methode verwendet der Autor?
Der Autor führt eine tiefgehende Ursachenforschung durch, strukturiert den Lebenszyklus des Öls in Teilabschnitte und bewertet diese anhand von technischen Kennwerten, Kosten-Nutzen-Analysen und Prozessabläufen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil analysiert detailliert die Bereiche Rohöl, Raffination, Additive, Transport, Lagerung, Befüllung sowie die Überwachung durch Laboranalysen und moderne Reinigungstechnologien wie ELC-Systeme.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen zählen Turbinenöl, Varnish, Standzeitverkürzung, Grundöl, Feinstfiltration und Schmierstoffmanagement.
Was bedeutet das Phänomen "Varnish" im Kontext der Arbeit?
Varnish beschreibt unlösliche, lackartige Ablagerungen, die im Ölkreislauf entstehen und die Filter und Tankinnenwände verunreinigen, was zu Verschleiß und Anlagenstillständen führt.
Warum ist die Kommunikation zwischen Turbinenherstellern und Ölproduzenten so wichtig?
Da moderne, hochwertige Öle auf Dichtungen und Materialien von Anlagen unterschiedlich reagieren können, ist eine Synchronisation der technischen Anforderungen essentiell, um Schäden zu vermeiden.
- Arbeit zitieren
- Marc Zimmermann (Autor:in), 2013, Analyse der Standzeit-Veränderungen von Turbinenölen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/267768
