Avanceret hydraulik til test af fleksible rør

Du kan læse den fulde artikel fra Maskinmesteren om ny fleksibel testbænk hos NOV til test af olierør her eller læse nedenstående uddrag. Serman & Tipsmark har leveret de hydrauliske løsninger til testbænken.

 

Fakta om testbænk hos Flexibles

  • Testbænken simulerer 20 års fysiske belastninger af fleksible rør til søs
  • Testen accelerer 20 års belastninger til 9-12 måneder
  • Testbænken kan teste fleksible rør på 17-22 meters længde og 16 tommer i diameter
  • Testbænken kan simulere træk af fleksible rør på op til 2,5 km længde
  • Testbænken kan trække med 600 ton / 6 meganewton (MN)
  • Indvendigt tryk under test op til 700 bar
  • Indvendig temperaturer op til 135°C
  • Selve testbænken vejer 115 ton
  • Testbænken er designet til at kunne levere 76 millioner slag – et slag er én bevægelse frem og tilbage med en cylinder
  • Serman & Tipmark har udviklet og produceret det hydrauliske system
  • R&D A/S har været rådgivende ingeniører

Rørene rykkes ud på dybere vand
På den nye testbænk hos Flexibles foretages såkaldte fuldskalatest af et 17-22 meter udsnit af et færdigt fleksibelt rør, som består af flere rør lagt lag på lag uden på hinanden. Typisk omkring fem forskellige typer rør, som sikrer både styrke og fleksibilitet. Rørene kan være flere kilometer lange og skal tilbringe mange år i et hårdt fysisk miljø til havs...

Krav om energioptimeret testbænk
Et krav fra Flexibles har været en meget energioptimeret testbænk. Det ønske har Serman & Tipsmark imødekommet med en fleksibel pumpeløsning, hvor fem pumper af forskellig størrelse kan kobles ind og ud alt efter behov. Der er individuel elektronisk styring af hver enkelt pumpe, hvilket er med til at sikre høj virkningsgrad.

»Ud over kravet om energieffektivitet skulle det være en løsning, som var meget fleksibel i sin ydelse og samtidig meget præcis i styring helt ned på tiendedele millimeter,« siger Kristian Eis, teknisk chef hos Serman & Tipsmark.

Han fremhæver en af de tekniske udfordringer: At kompensere for den friktion, der normalt opstår i cylindere.

»Cylinderfriktion kan være en udfordring for præcisionen i belastningerne og dermed datamålingerne, og friktion er heller ikke energioptimalt. Derfor er der lavet en løsning med specielle, kraftige føringer. Men vi kan ikke bruge kraftmålere, fordi de ikke tåler de fysiske påvirkninger i denne størrelsesorden. I stedet bruges særlige tryktransmittere. Der er også anvendt FPGA-styring for at sikre hurtig reaktionstid. PLC er for langsom en teknologi til dette formål,« siger han videre.

Testbænken har fire cylindere, som kan bruges til forskellige typer fysisk påvirkning af de fleksible rør. I hver ende af de fleksible rør sidder såkaldte End Fittings, som lukker rørene og giver mulighed for at sætte indvendigt tryk på et rør – foruden styring af temperaturer, så man kan simulere de skiftende fysiske forhold, når olie og gas transporteres gennem rørene fra havbunden og op til et fartøj på havets overflade.

 

State of the Art komponenter
Ifølge Serman & Tipsmark er der meget få leverandører, som vil kunne levere en lignende løsning:

»Vi er gode til ekstreme og specielle krav. Jeg tror, det er et fåtal af leverandører som vil kunne have leveret den løsning, vi har lavet til Flexibles. Der er tale om en avanceret løsning, hvor mekanik, elektronik, PLC, programmering og styringer skal spille sammen, så man får en meget energioptimal løsning, men også en løsning, hvor hydraulikken og dermed de fysiske belastninger skal kunne styres ekstremt præcist,« siger Morten Nørgaard Nielsen.

»Vi havde også en amerikansk leverandør inde og byde på opgaven, men de havde slet ikke forstået, at energiforbruget er et vigtigt parameter for os. De ville levere noget, der svarer til en V8-motor, så der var power nok. Men vi har ikke bare brug for stor pumpekapacitet. Vi har brug for en intelligent, fleksibel, energioptimal løsning med en meget præcis hydraulisk styring,« siger Søren Gaarde.

Kristian Eis fremhæver løsningen hos Flexibles som en avanceret mekatronik-løsning – altså en hybridløsning af mekanik og elektronik. »Vi har leveret både de fysiske komponenter, styringer, programmering, og der er anvendt controllere, som man også anvender til at styre robotter. Alle komponenter er State of the Art. En vigtig del af designet har været at undgå forsinkelser i den hydrauliske styring, og derfor er komponenter placeret så tæt som muligt på de processer, hvor de indgår,« siger han.

 

 

Hvis du vil læse mere, kan du se den fulde artikel her.