Varmestyring af 160 tons højstyrkestål
Hos SH Group på Lindø har fire jack-up ben i højstyrkestål, med en samlet vægt på 640 tons, fået nye tandstænger. Hemmeligheden i opgaven ligger i varmestyring af svejseprocessen.
DBB Jack-up, som har været kunde igennem flere år, havde spurgt på muligheden for at svejse nye tandstænger på benene til deres offshore vindmølleserviceskib Wind Pioneer, og det stod klart, at det ikke var nogen helt almindelig opgave. For selvom kendskabet til stål er stort i SH Group, har det vist sig, at der er ting at lære i et projekt som dette.
- Vi kunne godt se, at der ikke ville være plads til de 54 meter lange ben i vores eksisterende haller, så vi lejede os ind ved Fayard, vores mangeårige gode samarbejdspartner, siger Klaus Rasmussen.
Hallerne stod bare og ventede
Han har som projektleder gennem to år på SH Groups serviceopgaver på J/U Wind Pioneer opnået et godt kendskab til skibets mange delsystemer, og glæder sig over at være i gang med en ny udfordrende opgave på Lindø.
- De nye haller vi kunne få stillet til rådighed havde både den nødvendige størrelse og kranfacilitet. Man kan sige, at de faktisk bare stod og ventede på en opgave af denne størrelse, og derfor kunne vi sætte fokus på andre væsentlige opgaver end indretning af hallen. Det absolut vigtigste var at få etableret varmeprocessen for svejsning i højstyrkestål.
Højstyrkestål er en ny udfordring
Selvom virksomheden har en omfattende erfaring med at arbejde i stål, så er det noget helt andet, at arbejde i den type højstyrkestål, der her er i spil, og dimensionerne er også nogle andre end dem, man er vant til.
Højstyrkestål er kendetegnet ved at have en høj kulstofækvivalent og en høj brudstyrke, som giver en høj slitagebestandighed og rigiditet i materialet – noget der er yderst relevant i jack-up ben til offshore. Til gengæld er det betydeligt mere kompliceret at svejse i højstyrkestål end almindeligt stål, fordi materialet er meget ”sprødt”, og det kræver ekstrem fokus på at styre varmen, når der svejses.
Wind Pioneers jack-up ben er 2,3 meter i diameter og 54 meter lange. Godstykkelsen er 40 mm, og der skal svejses tandstænger på med en godstykkelse på 130 mm. Trods disse dimensioner er tolerancerne på kun +/- 4 mm. Selve stålet er Q690 højstyrkestål, hvor det stål som for eksempel bruges i et vindmølletårn er S355 konstruktionsstål. Alt i alt en udfordrende opgave.
Selve svejseprocessen foregår ved, at tandstængerne først fikseres med manuel svejsning i den rigtige position, efter en skabelon, som er godkendt af både kunde og klassifikationsselskab. Hernæst drejes benet 90°, og den ene side af benet svejses fast ved hjælp af en såkaldt ”traktor”, som er en semiautomatisk svejsemaskine. Benet drejes herefter 180°, og den anden side af tandstangen svejses, og det sker i alt 4 gange, indtil den nye tandstang er helt svejst fast på benet. Der skal i alt svejses 900 meter svejsning i Z 25 skærpning.
Udfordrende arbejdsmiljø
Selve varmestyringen i svejseprocessen er et kapitel for sig til lærebogen for offshore servicevirksomheder. Der er i alt monteret ca. 4 000 m kabelføring til varmepladerne indvendigt i benene. Og selvom systemet er isoleret, så varmen ledes direkte til den del af materialet, hvor der skal svejses, så bliver det alligevel 70 grader varmt inde i benene.
Det er ikke et arbejdsmiljø, som man kan befinde sig i ret længe af gangen, og derfor har de eksperter, som har været hidkaldt til justering af varmestyringen, haft høj fokus på sikkerhed. Medarbejderne er inde i rørene i korte tidsperioder for at justere isolering og sikre, at strømkablerne ikke udsættes for unødigt høje temperaturer, som kan føre til smeltning. En knivskarp balance der skal fastholdes i hele benets længde.
Styringer sørger for, at materialet holdes konstant på 120°C i hele materialet omkring svejseområdet, da det er den rette arbejdstemperatur. Et enkelt af de anlæg, der bruges til opvarmning af stålet, er på 37,5 kW og 85 Amp, og der står fire anlæg i hver ende af et ben, som står for hele processen. Det giver et samlet energiforbrug på 100.000 kWh i løbet af projektets løbetid.
To skift
Udover styringerne er der otte temperaturloggere, som minut for minut lagrer temperaturmålinger, og det skyldes meget omfattende krav til dokumentationsstyring fra kunden og klassifikationsselskaberne. SH Group har derfor, udover projektlederen, også en tekniker på projektet, som har ansvaret for tegningsvedligeholdelse, materialecertifikater, svejsecertifikater og dokumentation. Det er en opgave, som kræver stor omhu af medarbejderen, for at kravene overholdes.
- Alle processer, inklusive dokumentation, kører meget effektivt, eller i hvert fald så effektivt som de kan, når opgaven er så kompleks, som den her er, fortæller Klaus Rasmussen.
- Vi har aktuelt 10 mand på 12-timers daghold og fem mand på tilsvarende nathold, og der arbejdes på flere ben ad gangen. Der har været en lille forsinkelse, på grund af udbedringer i grundmaterialet, men vi afsluttede opgaven 1. februar 2015.
Masser af vindmøller kræver service
DBB Jack-Up, som ejer Wind Pioneer, er specialister i at servicere offshore vindmøller for vindmølleproducenter og ejere af vindmøller, og der er en grund til, at man nu erstatter tandstænger på skibet.
- Der er over 3.000 vindmøller til søs, og det er en meget stor maskinpark, som skal serviceres. Selvom de nye møller bliver bedre, så skal de stadig serviceres, og her kommer Wind Pioneer ind, fortæller Mads Albér, projektleder hos DBB Jack-Up.
- Selve princippet med at bruge tandstænger til jack-up skibe har en række fordele i driften, fordi det er kontinuert arbejdende, og det dermed er muligt kontinuert at hæve eller sænke skibet. Der er dog en række design og konstruktionsmæssige udfordringer, særligt med tolerancer og varmestyring, og her skal man have fuldstændigt styr på processen for at opnå kvalitet i produktet, siger han.
Hvad bliver det næste?
Nu glæder han sig til at få skibet på vandet igen, og har været meget tilfreds med processen.
- Det er lykkedes for SH Group at etablere det rigtige set-up omkring den her opgave. De har en dygtig og vedholdende projektledelse, og proceskontrollen fungerer. Da det er en konstruktion, der er klasset, er det særligt afgørende, for der skal kontinuerligt måles og laves NDT og ultralyds test, så dokumentationen til klassifikationsselskaberne er fyldestgørende. Det er ikke alle der kan det, og det er ikke alle, der er klar over, hvad det kræver.
Klaus Rasmussen glæder sig over at have afsluttet projektet, og han er spændt på at se, hvad der nu skal fyldes ind i hallerne på Lindø;
- Der er jo plads nok herude, og når jeg ved, hvad der kan lade sig gøre, så er det altid spændende at åbne min indbakke og se, hvad den næste udfordrende opgave bliver.
