Tiefbohranlage mit Energieketten nach Ex-Schutz-Bestimmungen

Bei der Energiegewinnung und der Exploration steht ebenfalls ein Automationssprung bevor. Das lässt sich nirgendwo besser beobachten als in Schrobenhausen, nördlich von München. Dort, auf dem Werksgelände der Bauer Maschinen GmbH, arbeitet der Prototyp des Tiefbohrsystems TBA 440 M2. Der Hersteller, ein weltweit renommierter Spezialist für Tiefbohrtechnik, bezeichnet die Anlage als kompakt – was darauf hindeutet, dass in der „Öl & Gas“-Industrie alles ein wenig größer ist als in anderen Industrien. Denn immerhin beansprucht die TBA 440 M2 eine Fläche von 25 mal 15 Metern und der Mast der Bohreinheit ragt 44 Meter in die Höhe. „Basierend auf den Marktanforderungen für ein Höchstmaß an Sicherheit, der Steigerung der Effizienz und Produktivität sowie des Umweltschutzes, nutzte Bauer seine langjährige Erfahrung, um mit der TBA 440 M2 eine neue Generation von automatisierten Tiefbohranlagen zu entwickeln“, erklärt Ulrich Schöpf, Sales Director Europe, Africa, Asia-Pacific, der Bauer Deep Drilling GmbH.
Gemessen an der Leistung der Anlage ist dieser Platzbedarf aber tatsächlich gering. Denn das System kann bis in 6000 Meter Tiefe vordringen – und im Unterschied zu bisher gebräuchlichen Tiefbohranlagen hat es sämtliche Bohrgestänge für diese Aufgabe an Bord. Außerdem arbeitet die Anlage weitestgehend automatisiert. Direkt an das eigentliche Bohrgerät angedockt ist ein „Pipe Handler“: ein Handlingsystem, das selbsttätig bis zu 19 Meter lange Bohrgestänge aus einer Art „Hochregal“ entnimmt und ins Bohrloch einbringt. Dipl.-Ing. Thomas Huber, als Konstrukteur bei Bauer an der Entwicklung der TBA 440 M2 beteiligt: „Wir haben hier den ersten Pipe Handler mit vollständig automatisiertem Handling des Bohrgestänges realisiert.“ Der Greifer, der an einem Mastsystem befestigt ist, fährt zu einem der senkrecht beziehungsweise leicht geneigt gelagerten Gestänge, fasst es hydraulisch und positioniert es exakt am Übergabepunkt. Der Greifmechanismus ist so flexibel, dass die Rohre im Durchmesser von 2 3/8 bis 9 ½ Zoll sicher fasst und bis zu 3,5 Tonnen schwere Rohre positionieren kann.

Zu den Aufgaben, die von den Konstrukteuren des „Pipe Handlers“ zu lösen waren, gehört die Energiezuführung über das Mastsystem bis zum Schwerlastgreifer. Die Ingenieure entschieden sich für ein System, das auch bei zahlreichen anderen Maschinen der Bau- und Gewinnungstechnik eingesetzt wird. An den drei Achsen der Handlingsystems sind jeweils unsere Energieketten vom Typ E4.80 installiert. Diese Ketten eignen sich für den Außeneinsatz nicht nur in Bohranlagen unterschiedlicher Bauart (Erdbohrgeräte, Pfahlrammen, Fels- und Tunnelbohrgeräte), sondern zum Beispiel auch in Containerkranen und Recyclinganlagen. Sie sind extrem robust gebaut und mit einem doppelten Haltemechanismus ausgestattet, der auch bei der Befüllung mit steifen und schweren Hydraulikschläuchen eine lange Lebensdauer gewährleistet.
Die Ketten eignen sich für einen großen Temperaturbereich, und sie sind – ganz wichtig bei Bohranlagen – unempfindlich gegenüber Vibrationen. Dafür sorgt der „Hintergriff“ – eine konstruktive Maßnahme, die eine im wahrsten Sinne des Wortes besonders tragfähige Verbindung der Kettenglieder erzeugt. Die ineinandergreifenden Kettenglieder schaffen zudem eine schmutzabweisende Außenkontur. Die Trennstege untergliedern den Ketteninnenraum und sorgen für eine geordnete Führung auch zahlreicher Leitungen in unterschiedlichen Größen. Bauer verwendet ATEX-geeignete elektrisch leitende Energieketten, die den Ex-Schutz-Bestimmungen entsprechen – schließlich fördern die TBA-Anlagen energiereiche und somit explosionsfähige Medien. Die Ketten sind teils liegend, teils stehend angeordnet und erreichen Verfahrwege bis zu zehn Metern. Im Wesentlichen sind sie mit groß dimensionierten Hydraulikleitungen befüllt, die den Greifer mit der benötigten Beweglichkeit und Haltekraft ausstatten. Aber auch Elektro- und Signalleitungen für Sensoren, Kameras und Beleuchtung werden über die Energieketten zum Greifer beziehungsweise zu den jeweiligen Endpunkten der einzelnen Linearachsen geführt.