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Ostsee-Pipeline : Rohrputzer und schlauer Kriecher

Feinfühliger Molch: Streuflusseinheit links, rechts die Sensoren Bild: Foto Hersteller

Die Gaspipeline durch die Ostsee wird von einem besonderen Molch kontrolliert: Das Gerät untersucht die Rohre von innen. Nun liegen die Ergebnisse der Messungen vor.

          Der Molch ist ein seltsames Tier. Mal lebt er im Wasser, mal an Land, wo er sich eher bedächtig fortbewegt. Für übermäßige Intelligenz ist er nicht bekannt. Da wird es wohl doch eher die Arbeitsgeschwindigkeit gewesen sein, die das Amphibium zum Namensgeber für Geräte gemacht hat, die im Auftrag des Menschen durch Rohre kriechen. Ein besonderes Prachtexemplar dieser Gattung hat im Spätsommer vergangenen Jahres seine Arbeit zur Zufriedenheit seiner Besitzer verrichtet und dabei einige Rekorde aufgestellt. Die Messungen waren umfangreich, so dass die Auswertung eine Weile gedauert hat. Jetzt liegen die Ergebnisse vor: Zur Erleichterung der Nord Stream AG läuft im Rohr alles glatt. Zwischen Russland und Deutschland gab es bei der internen Inspektion keine Auffälligkeiten.

          Lukas Weber

          Redakteur im Ressort „Technik und Motor“.

          Das ist, angesichts der Länge von 1.224 Kilometern quer durch die Ostsee, nicht unbedingt selbstverständlich. Nord Stream, ein Zusammenschluss großer Energieunternehmen, betreibt die Zwei-Stränge-Pipeline, die bis zu 55 Milliarden Kubikmeter Gas im Jahr von Portovaja Bay in Russland nach Lubmin in Deutschland transportieren kann. Die erste Leitung wurde im November 2011 fertiggestellt, die zweite im Oktober 2012. Jede setzt sich aus rund 100.000 mit Beton ummantelten Stahlrohren von jeweils etwas mehr als zwölf Meter Länge zusammen, die etwa 24 Tonnen wiegen, unter Wasser zusammengeschweißt und in bis zu 200 Meter Tiefe verlegt wurden. Über die gesamte Strecke muss der Rohrverlauf regelmäßig kontrolliert werden wegen möglicher Veränderungen des Meeresbodens oder Beschädigungen der Rohre durch Schleppnetze oder Anker.

          Ultraschalluntersuchung ist bei Gas-Pipelines schwierig

          Von außen geschieht das alle zwei Jahre mit Unterwasserfahrzeugen, die von Versorgungsschiffen aus ferngesteuert werden. Noch aufwendiger ist die Untersuchung der Rohre von innen. „Eine besondere Herausforderung war die Länge der Strecke“, sagt Steffen Paeper, der für Nord Stream die Inspektionen betreut. Der Molch wurde eigens für diesen Zweck von der Rosen-Gruppe entwickelt. Er durchlief vor dem Einsatz ein umfangreiches Testprogramm und kam vor seiner großen Aufgabe in einer kurzen Pipeline mit 1.153 Millimeter Durchmesser zum Einsatz. Größere Durchmesser seien theoretisch möglich, aber mit den vorhandenen Schiffen nicht zu verlegen, sagt Paeper. Aufgabe des schlauen Molchs ist es, frühzeitig Korrosion und die damit verbundenen Materialverluste festzustellen, außerdem werden die Rohre auf Stauchungen und Einhalten der Krümmungsradien kontrolliert. Zwar ist die Innenwand der Pipeline mit Kunstharz beschichtet, an den Schweißstellen fehlt aber dieser Schutz. Durch Feuchtigkeit, die im Gas enthalten ist, kann bei fehlender oder beschädigter Beschichtung Rost entstehen. Das gilt freilich als unwahrscheinlich, weil das Gas vor dem Einspeisen dehydriert wird. Die Stahlröhren sind mit Opfer-Anoden versehen, die Rost für mindestens 50 Jahre fernhalten sollen. Falls doch einmal etwas repariert werden muss, kann Nord Stream auf 480 Röhren zurückgreifen, die in Reserve gehalten werden.

          Durchgekommen: In Lubmin hat das Gerät vorerst seine Schuldigkeit getan

          Räder, die an den inneren Rohrwänden entlangrollen, messen die zurückgelegte Strecke. Damit ist jede Messung einer bestimmten Stelle zuzuordnen. Die innere Geometrie zeichnen mechanische Geräte mit Sensoren (Kaliper) auf, sie erkennen sogar Beulen, die kleiner als ein Millimeter sind. Die federgelagerten Arme, an denen die Sensoren befestigt sind, biegen sich unter Unebenheiten, die Abweichung wird dann gemessen. So entsteht ein dreidimensionales Bild des gesamten Rohrs. Korrosion und Materialverluste am Stahl findet der Molch mittels seines magnetischen Streufluss-Sensors. Ein starkes Feld magnetisiert die Rohrwand, ein Sensor zeichnet Veränderungen in der Rückkoppelung des Stahls auf. So entsteht ein dreidimensionales Bild des gesamten Rohrverlaufs, das mit späteren Messungen verglichen werden kann. Andere Molche untersuchen die Rohre mit Ultraschall. In Gas-Pipelines sei das nicht so leicht möglich wie in solchen für Öl, erklärt Paeper, denn der Ultraschall brauche ein Koppelmittel.

          Damit der Koloss nicht stecken bleibt

          Molche mit Magnet-Streuflusstechnik sind nichts Neues, es gibt sie im Grunde schon seit Ende der siebziger Jahre. Aber wegen der Größe der Pipeline war es erforderlich, einen Molch mit besonderen Talenten zu entwickeln. „Das Magnetfeld musste so abgestimmt werden, dass es mit verschiedenen Wandstärken zurechtkommt“, erklärt Paeper. Sowohl ein zu starkes als auch ein zu schwaches Magnetfeld beeinträchtigten die Messung. In der Nord-Stream-Pipeline muss der Molch gleich mit vier Wandstärken fertig werden - von 41 Millimeter Stahl über 34 und 31 bis 27 Millimeter. Denn der Druck des Gases nimmt im Verlauf der Strecke ab. Eingespeist wird in Russland mit rund 220 bar, in Deutschland kommen aber nur etwa 110 bar an, so dass geringere Wandstärken ausreichen. Sowohl die Länge der Strecke als auch die Wandstärke seien ein Rekord, sagt Paeper.

          Der Molch reist, getrieben vom Druck des Gases, mit etwa 1,5 Meter in der Sekunde und unter ständiger Drehung um die eigene Achse durch das Rohr und ist in neun Tagen am Ziel, das Gas ist mehr als doppelt so schnell. Durch einen Bypass kann der Druck geregelt werden, damit der Molch nicht zu schnell wird. Etwa ein Terabyte Messdaten kommen so zusammen, seine Energie bezieht das Gerät aus Batterien.

          Der Molch wird über Schleusen mit Absperrschiebern eingesetzt und am Ziel entnommen. Für die nächste Messung muss er überarbeitet und wieder nach Russland transportiert werden. Handlich ist er nicht; das gute Stück ist 6,6 Meter lang und wiegt mehr als 7,3 Tonnen. Das schlimmste Schicksal, das er erleiden könnte, ist, dass er unterwegs stecken bleibt.

          Woanders bevorzugt man Schweine

          Das lässt sich verhindern. Vor dem Start des intelligenten Molchs werden seine nicht ganz so schlauen kleinen Brüder durch die Röhre geschickt. Der Kalibrier-Molch ist nur ein Drittel so lang und mit 1,5 Tonnen viel leichter. Er hat Messplatten, die relativ weich sind und von hervorstehenden Hindernissen verformt werden. Wo genau das passiert ist, weiß man zwar nicht, aber wie eng das Rohr sein kann, ist bekannt, bevor man den intelligenten Molch auf die Reise schickt.

          Doch noch ist es nicht so weit, zuvor wird erst noch die Leitung geputzt. Diese Aufgabe übernimmt ein Reinigungs-Molch, der nur wenig größer und schwerer ist als der Kalibrier-Molch. Er ist mit Bürsten und Dichtringen ausgestattet, die den Staub einsammeln. Nach drei bis vier Tagen kommt der Reinigungs-Molch in Deutschland an, wo das aufgenommene Material analysiert wird.

          Mit dem Ergebnis kann Nord Stream in jeder Hinsicht zufrieden sein. In der ersten Leitung, die ein Jahr länger in Betrieb war, wurden acht, in der zweiten vier Kilogramm Partikel gesammelt. Das sei in Anbetracht der Länge der Strecke sehr wenig, erklärt Paeper. Die Laboranalyse zeigte, dass der Staub hauptsächlich vom Zusammenschweißen stammte. Spuren von Salzwasser und Korrosion wurden nicht gefunden. Die vom intelligenten Molch mitgebrachten Daten waren ebenfalls erfreulich, beide Leitungen hatten sich nicht verformt. Wenn nichts Unvorhergesehenes passiert, werden die Molche erst in sieben bis zehn Jahren wieder auf die Reise geschickt. Bis dahin bleiben sie nicht untätig: Da es noch andere Pipelines mit 1.153 Millimeter Durchmesser gibt, können sie auch dort verwendet werden. Nur dass sie außerhalb des deutschen Sprachraums gar nicht Molch heißen, sondern Pig - Pipeline Inspection Gauge.

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