Zuverlässig trotz rauer Umgebungsbedingungen: Inkrementaldrehgeber sorgen für sichere Rohrverschraubungen

Die General Tubular Services GmbH setzt seit ihrer Firmengründung optische Inkrementaldrehgeber des schwedischen Herstellers Leine & Linde ein. Der mit Erdöl- (Bild 1), Erdgas- und Geothermie-Bohrungen vertraute GTS-Geschäftsführer Udo Boerrigter nutzt seit über zehn Jahren die Drehgeber der nach Atex geprüften Baureihe 632. Sie arbeiten trotz hoher Stoßbelastung und Feuchte sowie unter extremen Temperatureinflüssen im jahrelangen Dauereinsatz. Ein Verschraubrechner wertet die Signale des mit einem Messrad verbundenen Drehgebers aus und sorgt für eine zuverlässige und dichte Rohrverschraubung. Hydraulikzange mit Computer-Aufzeichnung Die Hydraulikzange (Bild 2) dient zur Herstellung von Verbindungen von diversen Verbinderarten und Größen in der Erdöl- und Erdgas-Industrie sowie für Geothermie-Bohrungen. Die Zange wird hydraulisch mit einem Volumenstrom von 150 bis 250l/min und Drücken von bis zu 160bar angetrieben. In der Praxis liegen die Bohrtiefen zwischen 100m und 6.000m und die Rohrdurchmesser zwischen 1,9 und 20 oder gar 30\“. Das Unterteil der Zange fungiert als Haltevorrichtung für das bereits in das Bohrloch eingelassene Rohr. Das Oberteil dreht den Zapfen des neuen Rohres in die Muffe. Die laufenden Umdrehungen des neuen Rohres werden mittels eines Messrads (Bild 3) erfasst. Die Drehbewegung des Messrads wird über eine Membrankupplung an den Inkrementaldrehgeber übertragen. Aus dem Signal des Drehgebers errechnet der Verschraubcomputer die Umdrehungsgeschwindigkeit sowie die bereits erfolgten Umdrehungen des Rohres. Beim Erreichen der eingestellten Umdrehungszahl beginnt die Aufzeichnung der Verbindungsparameter Drehmoment, Umdrehungszahl und Drehgeschwindigkeit. Anhand dieser Parameter wird die Hydraulikzange zu den eingestellten Parametern abgeschaltet. Dadurch erreicht man eine hohe Genauigkeit des Abschaltmoments. Sie ist für eine einwandfreie Verbindung erforderlich. Eigenschaften für raue Umgebungsbedingungen Um in den rauen Umgebungsbedingungen zuverlässig arbeiten zu können, müssen die Drehgeber bestimmte Eigenschaften mitbringen. Der nach Atex zertifizierte, eigensichere Inkrementaldrehgeber 632 mit Komplementärsignalen und Nullimpuls (Bild 4) entspricht der Schutzklasse Ex II 1 G EEx ia IIC T4 und der Schutzart IP65. Er erfasst beliebige Impulszahlen bis 2.500 und ermöglicht maximal 10.000 Messschritte pro Umdrehung. Der Temperaturbereich für Betrieb und Lagerung reicht von -20 bis +60°C. Der Drehgeber mit vernickeltem Aluminiumgehäuse wiegt maximal 300g. Die Stoßfestigkeit ist mit 100g und die Schwingfestigkeit mit 10g angegeben. Die Welle aus rostfreiem Stahl hat einen Durchmesser von wahlweise 6 oder 10mm. Die maximale Drehzahl beträgt 6.000min-1 und die Wellenbelastbarkeit 60N radial und 50N axial. Anwender profitiert von Anpassung der Drehgeber Wie GTS-Geschäftsführer Udo Boerrigter (Bild 2 l.) berichtet, arbeiten die Drehgeber in Umgebungstemperaturen von -30 bis +40°C zuverlässig. In der Anwendung verhindert die hohe Schutzart IP65 das Eindringen von Feuchtigkeit, und die an das Messrad gekoppelte Membrankupplung fängt einen Großteil der mechanischen Stöße ab. Für seine Anwendung hat der Hersteller die Drehgeber auf die von ihm gewünschte Impulszahl modifiziert. Kasten 1: Das Unternehmen: General Tubular Services Die im November 2007 von Bernd Themann und Werner Zurborg gegründete General Tubular Services GmbH in Vechta bei Osnabrück zählt inzwischen 15 Mitarbeiter. Der Verschraubservice hat beim Service einen Auslandsanteil von ca. 40%. Zu den Kunden aus den Bereichen Erdöl, Erdgas und Geothermie zählen namhafte Produzenten und Bohrkontraktoren. Die Firma GTS ist gemäß ISO9001 und nach dem Sicherheitsstandard SCC zertifiziert.