Der konventionelle Weg zur Netzerweiterung ist zeitaufwändig und kostenintensiv. Die Rohrleitung muss außer Betrieb genommen und entleert werden. Danach wird ein Teil der bestehenden Rohrleitung herausgeschnitten und durch ein T-Stück ersetzt. Abschließend muss die Rohrleitung wieder mit dem Medium befüllt und entlüftet werden.

Leitungserweiterungen durch kleindimensionierte Anschlüsse, aber auch größere Abgänge an in Betrieb befindlichen Rohrleitungen werden durch das Anbohrverfahren wirtschaftlicher und ohne Einschränkung der Versorgung am Netz befindlicher Verbraucher ermöglicht. Daher gewinnt das Anbohrverfahren bei der Netzverdichtung und -erweiterung zunehmend an Bedeutung.

Einsatzbereiche

Das hier vorgestellte Anbohrverfahren wurde für flüssige Medien konzipiert. Es ist grundsätzlich auch für andere Medien zulässig, müsste aber im Einzelfall in Rücksprache mit dem Hersteller geprüft werden. Häufige Einsatzbereiche der Anbohrtechnik finden sich in Wärme- und Kältesystemen. Die zulässige Betriebstemperatur liegt zwischen -30°C und +200°C. Der maximal zulässige Betriebsüberdruck beträgt 25 bar. Das zulässige Druck-Temperatur-Verhältnis der verwendeten Anbohrarmaturen ist zwingend zu beachten.

Einsatzbereich:

• DN 20 bis DN 200
• Bis 25 bar
• Bis 200 °C

Das Anbohrverfahren

Beim Anbohren wird im laufenden Betrieb ein Anbohrkugelhahn auf die bestehende Rohrleitung aufgeschweißt. Mit einem speziellen Anbohrgerät wird dann durch diesen Kugelhahn hindurch die Rohrleitung aufgebohrt und somit der neue Abgang hergestellt.

Verbindliche Vorgaben für Anbohrverfahren finden sich zum Beispiel im Arbeitsblatt FW432 des AGFW (Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V).

Außen-Sechskant mit eindeutiger Stellungsanzeige. (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Im Folgenden werden die speziellen Anbohrarmaturen und -gerätschaften sowie das Anbohrverfahren detaillierter vorgestellt.

Auf dem Markt sind verschiedene Hersteller mit ihren Anbohrsystemen vertreten, die alle in ähnlicher Weise die Anbohrtechnik umsetzen. Die konkreten Beispiele in diesem Beitrag beziehen sich aber immer auf das von uns vertriebene NAVAL-Anbohrsystem.

Anbohrarmaturen

Es gibt verschiedene Arten von Anbohrarmaturen. Die gängigsten sind Anbohrkugelhähne, Anbohrsperren und Anbohrschellen. In den meisten Fällen werden Anbohrkugelhähne verwendet, da diese die sicherste und komfortabelste Variante sind. Darüber hinaus können Anbohrkugelhähne auch nach abgeschlossener Anbohrung als Absperrarmatur weiterverwendet werden.

Hochwertige Anbohrkugelhähne verfügen über verstärkte Anschweißenden, über eine – in der Regel – dreifache Spindelabdichtung und haben einen vollen Durchgang. Eine Betätigung mittels Außensechskant mit eindeutiger, gut ablesbarer Stellungsanzeige erhöht die Sicherheit. Das Öffnen und Schließen des Hahnes wird durch 90° Auf-/Zu- Anschläge sicher begrenzt. Außerdem werden so Fehlbedienungen oder ein Durchrotieren der Kugel ausgeschlossen. Durch Verwendung von Anbohrkugelhähnen mit verlängerter Spindel und Handhebel (in begehbaren Bereichen) entfällt eine zusätzliche Absperrarmatur nach der Anbohrarmatur.

Alle von uns verwendeten Anbohrkugelhähne verfügen über komfortable Betätigungs-Außen-Sechskante (kein Inbus!) mit eindeutiger Stellungsanzeige sowie über eine verschweißbare Deckelschraube. Durch die geringe Betätigungsspindelhöhe ist eine gute Isolierbarkeit der Armatur gewährleistet. Der Anbohrkugelhahn übernimmt nach der Anbohrung die Aufgabe einer sonst erforderlichen Absperrarmatur.

Das Anbohrgerät

Anbohrgeräte können grundsätzlich nur in Verbindung mit den passenden Anbohrarmaturen eingesetzt werden. Für die Anbohrung werden sie auf den Anbohrhahn geschraubt, der im Vorfeld auf die Rohrleitung geschweißt wurde.

Das Anbohrgerät besteht aus einem Gehäuseteil mit montiertem Prüf- bzw. Spülhahn und der Vorschubeinheit, die aus dem Kugelverschlussgehäuse und einem Feingewinde für den Vortrieb der Bohrspindel besteht.

Skizze montiertes Anbohrgerät auf Kugelhahn und Mediumrohr. (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Die Bohrspindel ist mehrstufig ausgelegt. Sie verfügt an dem einen Ende über eine Aufnahme für den Bohrerhalter und am anderen Ende über eine Aufnahme für die Bohrmaschine. Auf den Bohrerhalter wird die Lochsäge mit dem Zentrierbohrer montiert. Der Zentrierbohrer verfügt über eine Spreizfeder, die verhindert, dass das ausgesägte Wandstück in die Rohrleitung fällt.

Mit diversen Nennweitenadaptern, die mittels O-Ringen abgedichtet werden, kann das Anbohrgerät auf die unterschiedlich großen Anbohrkugelhähne aufgeschraubt werden. Als Antrieb wird die mitgelieferte Bohrmaschine auf das Ende der Bohrspindel aufgesetzt.

Anbohrbaustelle (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Ablauf einer Anbohrung – Vorbereitende Maßnahmen

Zunächst sind Art, Druck und Temperatur des Mediums in der anzubohrenden Rohrleitung zu klären. Auch die Nennweite und der Werkstoff der bestehenden Rohrleitung sowie die Nennweite des herzustellenden Abgangs müssen im Vorfeld berücksichtigt werden. Die Brandmeldeeinrichtungen an der Baustelle sind für die Dauer des Schweißvorganges abzuschalten.

Als nächstes ist der Anbohrkugelhahn vorzubereiten. Dabei muss die Anschweißenden-Kontur des Hahnes (auf der dem Gewinde abgewandten Seite) nach dem Krümmungsradius des Hauptrohres ausgebildet werden.

Anpassung der Anschweißendenkontur passend zum Hauptrohr (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Der Anbohrhahn kann beliebig radial in einem Winkel von 0 bis 360 Grad an das Hauptrohr angeschweißt werden. Der Winkel zur Rohrmittellinie muss exakt 90 Grad betragen.

Die Anbohrung darf bei einem geschweißten Hauptrohr nicht auf der Schweißnaht erfolgen. Die Schweißung hat die erforderlichen Festigkeitsanforderungen zu erfüllen. Nötigenfalls ist der Anschluss mit einem Bundring zu festigen.

Ausrichtung des Anbohrkugelhahnes zur Rohrleitung (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Es darf kein Schweißgut in das Innere des Anbohrhahnes gelangen, um ein Festsetzen der Lochsäge auszuschließen und ihre Beschädigung zu verhindern. Abschließend ist eine Betätigungsprobe an dem abgekühlten Anbohrhahn durchzuführen und sicherzustellen, dass der Anbohrkugelhahn für die Anbohrung vollständig geöffnet ist.

Gemäß der folgenden Justiertabelle ist der der Nennweite (DN) des Anbohrkugelhahnes entsprechende Adapter, die Lochsäge und der Spiralbohrer mit Spreizfeder zu wählen.

Justiertabelle (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Unbeschädigter O-Ring notwendig

Die Bohrmaschine wird auf Rechtslauf und Bohren eingestellt. Die Geschwindigkeit ist gemäß der Justiertabelle (letzte Zeile) einzustellen. Danach wird der Nennweitenadapter fest auf das Anbohrgerät aufgeschraubt. Es ist darauf zu achten, dass ein unbeschädigter O-Ring in die Ringnut des Adapters eingelegt ist. Anschließend wird die Lochsäge mit dem Spiralbohrer auf dem Bohrerhalter montiert und diese Einheit auf der Bohrspindel fixiert.

Der Spiralbohrer ist so weit in den Bohrerhalter einzuführen, dass die erforderlichen 20 mm (Maß B) Überstand zur Lochsäge vorhanden sind. Es ist empfehlenswert, einen Ring-Magneten um den Bohrer zu verwenden, um mehr Bohrspäne fangen zu können. Die Bohrspindel muss im abdichtenden Bereich geschmiert werden (Fett/Schneidöl) und bei zurückgezogenem Kugelverschlussgehäuse in das Anbohrgerät bis zum Anschlag eingesetzt werden, um ein Verkanten bei der Montage des Gerätes auf dem Anbohrkugelhahn zu verhindern.

Darstellung des Anbohrgerätes nach der Zentrierbohrung (oben) bzw. nach der Anbohrung (unten) (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Darstellung des Anbohrgerätes nach der Zentrierbohrung (oben) bzw. nach der Anbohrung (unten) (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Das so vormontierte Anbohrgerät wird auf das Gewinde des vollständig geöffneten Anbohrkugelhahnes so weit aufgeschraubt, dass der abdichtende O-Ring auf dem äußeren Anschweißende aufsitzt. Danach wird die Spindel bei zurückgezogenem Kugelverschlussgehäuse vorsichtig und mit leichten Drehbewegungen durch den Kugelhahn bis zum Rohr geführt.

Der Spülhahn ist zu öffnen und der Schlauch so zu verlegen, dass das Spülmedium mit den anfallenden Bohrspänen gefahrlos abgeleitet wird. Abschließend wird die korrekt eingestellte Bohrmaschine mit Winkelgetriebe auf dem Vierkant der Bohrspindel montiert.

Dichtheitsprobe

Vor jeder Anbohrung ist unbedingt eine Dichtheitsprüfung mit Wasser oder Luft durch den Prüf- bzw. Spülhahn durchzuführen. Dabei werden alle bei der Anbohrung verwendeten Komponenten (Schweißnaht zwischen Bestandsleitung und Anbohrkugelhahn, die Schweißnähte am Anbohrkugelhahn, sowie alle Bereiche des Anbohrgeräts) auf Dichtheit überprüft.

Durchführung der Anbohrung

Als erstes wird die Zentrierbohrung durchgeführt, indem langsam und gleichmäßig die Vorschubeinheit so weit vorgedreht wird, bis die Rohrleitung durchbohrt ist (Medium tritt durch den Spülschlauch aus). Nach Abschluss der Zentrierbohrung wird der Spülhahn geschlossen. Für die Hauptbohrung wird die Drehzahl der Bohrmaschine auf den der Nennweite entsprechenden Wert gemäß der Justiertabelle reduziert.

Bei laufender Bohrmaschine wird die Spindel dann so weit zum Hauptrohr vorgedreht, bis die Lochsäge ansitzt. Danach wird die Hauptbohrung durch langsames und gleichmäßiges Drehen der Vorschubeinheit durchgeführt. Während des Bohrvorgangs ist der Spülhahn geöffnet, um die Bohrspäne abzuführen.

Muster Anbohrprotokoll (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Muster Anbohrprotokoll (Quelle: KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen)

Nach abgeschlossener Hauptbohrung wird der Spülhahn wieder geschlossen und die Bohrspindel bei zurückgezogenem Kugelverschlussgehäuse vorsichtig bis in den Anschlag zurückgeführt. Der Kugelhahn ist nun frei von der Bohreinheit und wird geschlossen. Durch Aufschrauben der Deckelschraube wird dieser gegen unbeabsichtigte Betätigung gesichert.

Durch Öffnen des Spülhahns wird sichergestellt, dass der Anbohrhahn dicht schließt und das Anbohrgerät sicher entfernt werden kann. Nun wird das Anbohrgerät abgenommen und der Kreisausschnitt aus der Lochsäge entfernt. Die Hauptbohrung ist abgeschlossen. Über die gesamte Anbohrmaßnahme ist gemäß AGFW Arbeitsblatt FW432 ein Anbohrprotokoll zu führen.

Zusammenfassung

Abschließend möchte ich noch einmal die unbestreitbaren Vorteile des Anbohrverfahrens gegenüber der konventionellen Vorgehensweise zusammenfassen. Durch Verwendung des Anbohrverfahrens müssen bestehende Leitungsnetze bei Erweiterungen nicht abgestellt werden. Bereits angeschlossene Verbraucher werden so vor einem temporären Versorgungsausfall bewahrt.

Darüber hinaus entfallen das personal- und kostenintensive Abstellen, Entleeren und (Wieder-) Befüllen der bestehenden Leitungsnetze. Der Aufwand, neue Verbraucher an bestehende Rohrleitungssysteme anzuschließen, wird durch Einsatz des Anbohrverfahrens deutlich reduziert. Dies führt zu erheblichen Zeit-, Aufwands- und Kosteneinsparungen.

Tobias Bunse
Geschäftsführer
KÄHLER GmbH Industrie-Armaturen