30 mrt. 2016
4 minuten
Een boorplatform of -schip dat via een stijgleiding (‘riser’) met een onderzeese boorput is verbonden moet die verbinding snel en veilig kunnen verbreken als de omstandigheden daar om vragen. Kan bijvoorbeeld bij slecht weer de stationaire positie boven de oliebron niet worden behouden, bestaat anders het risico dat de riser losscheurt van de bron – met alle onvoorspelbare gevolgen van dien. De XR Connector van Subsea Technologies moet dat voorkomen. In het onderscheiden en innovatieve ontwerp worden tien industriële Magnum-stootdempers gebruikt.
In niet meer dan anderhalf jaar tijd heeft het bedrijf uit het Schotse Aberdeen het traject van concept tot uitlevering van de eerste XR Connector doorlopen. Dat had behoorlijk wat langer kunnen zijn als het ontwikkelteam voor alle detailvragen over bijvoorbeeld de geplande dempingsoplossingen, al niet van meet af aan een antwoord in het achterhoofd had gehad. Dat antwoord luisterde naar de naam ACE. Subsea Technologies had al eerder ervaring opgedaan met de stootdempers van ACE bij de ontwikkeling van een onderwater-meersysteem. Het rendement bij het absorberen van kinetische energie was zo indrukwekkend, dat voor deze nieuwe uitdaging direct bij de Engelse zusteronderneming ACE Controls International werd aangeklopt.
De locatie van de XR Connector tussen boorplatform en de oliebron
‘Mannetje-vrouwtje‘
De crux van de XR Connector – XR staat voor Xtreme Release – is dat de oplossing van de Schotse ingenieurs is gebaseerd op een systeem met tegenover elkaar liggende helften. Hierbij wordt geen gebruik gemaakt van de traditionele ‘mannetje-vrouwtje’-verbinding om de riser met de oliebron te verbinden. De mannetje-vrouwtje-methode heeft namelijk een vervelende beperking. Wil een dergelijke verbinding kunnen worden verbroken, dan is daar een axiale beweging voor nodig. Dat kan alleen als de hoek die de riser maakt met de verticale as niet te groot wordt. Zou dat wel het geval zijn dan komt de verbinding muurvast te zitten.
Bij een calamiteit – of dat nu slecht weer is of een andere reden dat het platform of schip van zijn positie afdwaalt – heeft de bemanning daarom maar een beperkt tijdvenster om te kunnen reageren en de verbinding veilig te verbreken. Dat is geen welkom scenario. Lukt het niet om de leiding tijdig veilig los te koppelen dan kan dat in het ernstigste geval tot zware ongevallen leiden met in extreme gevallen zelfs dodelijke slachtoffers. De schade aan het vaartuig, de boorput en leidingen bedraagt bij een dergelijk calamiteit al snel vele miljoenen. Om van de gevolgen van een ongecontroleerde uitstroom van ruwe olie in zee nog maar te zwijgen.
De XR connector kent het nadeel van de maximale stijgingshoek niet. De constructie is dusdanig dat de twee lichamen bij het loskoppelen eigenlijk van elkaar afrollen. Dit betekent dat het vaartuig verder af mag wijken van zijn positie. Niet alleen vergroot dit in het geval van een calamiteit het tijdvenster om veilig actie te kunnen ondernemen. Het betekent ook dat langer kan worden doorgewerkt voor het weer dat onmogelijk maakt, afhankelijk van de maximum toelaatbare buigbelasting op andere componenten in het risersysteem. En komt het zover dat doorwerken niet meer mogelijk is, dan kan de bemanning er zeker van zijn dat oliebron en riser veilig van elkaar worden gescheiden – ook nog bij een buigbelasting van 100%.
De XR Connector met de ingebouwde dempers.
Magnum
De Magnum-serie van ACE wordt door constructeurs wel als de referentieklasse onder de industriële stootdempers genoemd. Dankzij het massieve demperlichaam, een innovatieve afdichtingstechniek en geharde geleidingslagers staan de instelbare of zelfinstellende demperuitvoeringen bekend om hun lange levensduur. Ook onder zware omstandigheden. Dat maakt de Magnum-uitvoeringen bij uitstek geschikt voor onderwatertoepassingen.
Standaard zijn de Magnum-dempingsoplossingen ontwikkeld voor snelheden van 0,15 tot 5 m/s en een temperatuur van -12° C tot 70° C. Maar dat zijn zeker geen absolute grenzen. Want behalve van de plank kan ACE ook dempers leveren die speciaal op de betreffende toepassing zijn afgestemd voor een groter temperatuurbereik.
Doorsnede van de XR connector met een Magnum-demper in ingebouwde toestand.
‘Lijmtang’ XXL
In de gepatenteerde constructie die door Subsea Technologies is bedacht vervullen de dempers eigenlijk een functie die te vergelijken is met die van de bij elke doe-het-zelver bekende lijmtang. Maar het gaat hier wel om een ‘lijmtang’ maatje XXL. Mocht het tot een gecontroleerde ontkoppeling komen of vanwege een calamiteit dan kan een grote hoeveelheid energie in de ‘tangen’ worden geleid. Zo wordt voorkomen dat de riser van de connector of de boorkop wordt losgescheurd. De zelfinstellende ACE-dempers moeten de energie zo zacht absorberen dat de XR Connectoren en andere gevoelige componenten daarvoor of -achter geen schade ondervinden.
Volle zee
Dat een Magnum al bij een slag van 50 mm tot 1700 N per slag en een effectieve massa van 21.200 kg kan opnemen – en dat tien van deze dempers in een XR Connector worden gebruikt – geeft al een idee van de krachten die op de zeebodem aan het werk zijn. Met de wetenschap dat aan het andere eind zich een boorplatform bevindt bij mogelijk zware zeegang, maakt dat eenvoudig te begrijpen. Dat geldt ook voor het gebruik van zeewaterbestendig rvs voor de dempingselementen. Toch verrichten zij hun werk met een reactietijd van slechts 0,12 s. Het aanspreken en de werking van de per stuk 2,9 kg wegende dempers is daarmee toereikend voor elk verwacht noodgeval op volle zee.
Anderen lazen ook
