Von den insgesamt 75 betriebenen Kavernen in der ostfriesischen Gemeinde Etzel (Friedeburg) werden 51 zur Speicherung von Erdgas genutzt. Für vier dieser bereits seit Jahren betriebenen Kavernen hat der auf Hochdruckregelarmaturen spezialisierte Hersteller TEC artec GmbH aus dem nahe Berlin gelegenen Oranienburg in den vergangenen beiden Jahren Regelkugelhähne geliefert.
Der Anlagenbetreiber hatte ursprünglich an jeder Kaverne, unmittelbar zwischen Kavernenkopf und den obertägigen Anlagen zwei Regelarmaturen. Für den weiten Regelbereich werden zwei unterschiedlich große Regelarmaturen eingesetzt. Die kleinere der beiden decken die kleineren Lastszenarien ab, die größere der beiden Armaturen regelt dementsprechend die großen Lastfälle.
„Ein Split-Range Betrieb kann in dieser Anwendung wegen der extremen Auslegungsszenarien bei kompressiblen Medien wie Erdgas unter sich ändernden Drücken nicht realisiert werden“, erläutert TEC artec in einer Mitteilung. Neben dem Innendruck der Erdgaskaverne haben auch der Druckänderungsgradient sowie die in der Kaverne herrschenden Temperaturen Einfluss auf den sicheren Betrieb und die Lebensdauer einer Kaverne.
Aufgrund der positiven Erfahrungen benachbarter Kavernenbetreiberfirmen mit Regelkugelhähnen und der eingeschränkten Auswahl an anderen geeigneten Regelarmaturen wurde TEC artec zunächst der Auftrag über die Lieferung eines Regelkugelhahns erteilt. Dieser sollte unter realen Betriebsbedingungen auf Herz und Nieren getestet werden.
Nach erfolgreicher Inbetriebnahme und den überzeugenden Performancetests wurde die Lieferung von weiteren drei identischen Regelkugelhähnen für die anderen Kavernen ebenfalls bei TEC artec beauftragt.
Die Armaturen für den Speicherbetreiber sind mit 2-stufigem Druckabbau für die Regelung bei hohen Druckdifferenzen ausgestattet, bei kleineren Druckdifferenzen und damit einhergehenden größeren Öffnungsstellungen der Armatur wechselt der Modus gleitend in einen 1-stufigen Druckabbau. TEC artec: „Ab etwa 50 Prozent Öffnung erfolgt die Regelung mit kaum messbarer Druckdifferenz.“
Die 2-stufige Druckreduzierung bei höheren Druckdifferenzen vermindert das Vereisungsproblem infolge des Joule-Thomson-Effektes. Die Regelscheiben mit den parallel zur Rohrleitung gerichteten Bohrungen erzeugen darüber hinaus eine vergleichmäßigte Strömung mit geringen Turbulenzen, „was sich ebenfalls positiv auf die Schallemissionen auswirkt“.
Die gelieferten Regelkugelhähne erfüllen mit Leckrate A nach EN12266-1 die deutlich höheren Dichtheitsanforderungen an Absperrarmaturen.