Isolierte Stahlrohre für den Öl- und Gastransport und für städtische Wärmenetze müssen regelkonform gebogen werden, damit sie einem geplanten Streckenverlauf folgen können. Im Auftrag von Maats Pipeline Professionals optimierte VIRO eine Biegemaschine, welche die Rohre von innen nach außen biegt.
Üblicherweise werden die hochwertigen Stahlrohre von außen gebogen. Durch das Biegen von innen wird verhindert, dass die Isolierung und das Schutzmaterial um die Rohre herum beschädigt werden. Maats Pipeline Professionals entschied sich, das bestehende Konzept, den Prototyp und die Rechte von einem österreichischen Rohrhersteller zu übernehmen. Für einen kommerziellen Einsatz der Innenbiegemaschine musste dieses Konzept weiterentwickelt und verstärkt werden. VIRO wurde beauftragt, dieses Konzept zu optimieren.
Projektleiter Gertjan Varvik von VIRO: "Der Internal Bender gleitet in das Rohr bis zu dem Punkt, an dem die Biegung erfolgen muss. Die Rohrbiegemaschine ist an Vorder- und Rückseite mit einem Befestigungsschuh ausgerüstet. Der hintere Schuh wird mit zylindrisch angetriebenen Keilen senkrecht nach oben gedrückt, bis er den Biegemechanismus im Rohr verriegelt. Dann biegt sich der vordere Schuh mit einer Druckkraft von 400 Tonnen nach oben. Dieser vordere Schuh leistet die eigentliche Biegearbeit. In der Mitte des I-Benders haben wir weitere Kontaktelemente/Schuhe angebracht, die sich durch zylindrischen Druck zur Seite ausdehnen. Dieses sogenannte Anti-Bending-System verhindert, dass sich das Rohr nach innen biegt." Bei jeder Druckbewegung des Frontschuhs nach oben wird das Rohr um 0,2 / 0,3 Grad gebogen. Durch Wiederholung dieses Vorgangs kann das Rohr schließlich einen Winkel von bis zu 10 Grad bilden.
"Die Aufgabe war, ein Rohr mit einem Durchmesser von 600 mm, einer Wandstärke von 20 mm und einer Festigkeit von 600 MPa zu biegen. Es wird ein enormer Druck auf die Innenbiegemaschine ausgeübt. Dies erfordert einen Rahmen aus schwerem, massivem Stahl: Die Zylinder im Bieger müssen dem standhalten können. Die Zugfestigkeit im Rahmen liegt bei einer Streckgrenze von 1100 MPa. In Österreich fanden wir eine Schmiede, die einen solchen Rahmen liefern konnte, und sie frästen ihn für uns. Dies ist das Rahmenwerk für einen 4 Meter langen Internal Bender, den wir in ein Rohr mit einem Durchmesser von 60 cm einsetzen. Alles muss innerhalb dieser 60 cm gemacht werden."
Gertjan und seine VIRO-Kollegen haben das komplette Design, die Berechnungen und die FEM-Analysen durchgeführt. Die große Herausforderung bestand darin, alle Kundenwünsche, Anforderungen und Normen innerhalb des kleinsten Durchmessers zu erfüllen: Die Innenbiegemaschine inklusive aller notwendigen Geräte wurde in einem Standard-Seefrachtcontainer aufgebaut. "Der Bieger fährt aus einer Rinne, der Ruheposition, in das zu biegende Rohr hinein. Darunter befindet sich eine hydraulische Kabelbahn für alle Lenk- und Kraftleitungen. Der Steuerblock für die Hydraulik befindet sich im Container der Innenbiegemaschine, weil in der Maschine selbst kein Platz dafür ist. Die Leitungen müssen über eine Länge von 15 Metern in das Rohr einfahren können, das heißt, es handelt sich hier um eine gigantische Kabelbahn." Neben dem Maschinenbau und der technischen Analyse war VIRO als Systemarchitekt an der Steuerung des Internal Benders beteiligt: "Neben der Steuerung der Biegemaschine müssen Daten für verschiedene Zwecke gesammelt werden, – denken Sie zum Beispiel an die vorausschauende Wartung. Die Steuerung selbst wurde von einer anderen Gruppe erstellt."
