Marginal Column

La grande arrampicata

Con il Continuous Jacking System (Sistema di sollevamento continuo) sviluppato da Rexroth, l’installazione e la manutenzione dei parchi eolici off-shore diventano ancora più sicure, affidabili ed efficienti.

 

Un lavoro sui trampoli: la MPI Resolution presso una centrale a energia eolica del parco eolico di Thanet.

Il jack-up rig, con le sue circa 25.000 tonnellate di peso, emerge lentamente dal mare, come per magia, arrestandosi alto sopra le onde. Per il mercato dei parchi eolici off-shore, in forte espansione, queste strutture dette “piattaforme (o “navi”) di allestimento” sono indispensabili: poggiando saldamente con i loro supporti sul fondale marino anche in condizioni di mare agitato, consentono infatti un lavoro veloce e sicuro, aumentando in modo significativo la disponibilità in condizioni operative gravose.

Una grande affidabilità

Queste pratiche navi, tuttavia, richiedono sistemi affidabili, che Rexroth fornisce sin dai primi anni Sessanta. Data la grande esperienza in merito, hanno così preso forma sistemi idraulici con potenze di sollevamento fino a 25.000 tonnellate, sviluppati espressamente per le aziende leader nell’industria offshore. Dalla continua evoluzione dei sistemi originari ai recenti sistemi semiautomatici a doppio anello, da fine 2009 Rexroth ha definito un nuovo standard: il Continuous Jacking System.

I requisiti del potente sistema di sollevamento sono impegnativi: i clienti si aspettano una durata di almeno 25 anni, nonostante il vento, intemperie, l’ acqua marina e gli enormi carichi. Per aumentare l’affidabilità e la sicurezza d’esercizio del sistema, gli ingegneri hanno dovuto innanzitutto eliminare il rischio delle rotture a fatica e allo scopo hanno sviluppato cilindri e tubazioni speciali. Gli steli dei pistoni sono protetti da uno speciale rivestimento ceramico, particolarmente adatto alle gravose condizioni ambientali. I cilindri di sollevamento sono equipaggiati con il Ceramax Integrated Measuring System (CIMS), sistema che garantisce precisione, correttezza di movimenti e esatta compensazione del livello della piattaforma in servizio. Tale sistema di misura, a principio magnetico, trasmette dati ad alta risoluzione al sistema di controllo, indicando l’esatta posizione del cilindro.

Una questione di precisione

Il software, sviluppato appositamente per questo sistema, garantisce passaggi il più possibile graduali fra le varie modalità operative di pressione e carico, contribuendo a sua volta a ridurre l’usura. Questo regola con estrema precisione i movimenti dei cilindri, sia in parallelo che in opposizione, il trasferimento controllato di carichi elevati e tutte le accelerazioni e decelerazioni. Inoltre, il software consente il passaggio automatico fra le quattro modalità operative: abbassamento dei supporti, sollevamento della piattaforma, abbassamento della piattaforma e sollevamento dei supporti.

In particolare, il passaggio fra l’appoggio dei supporti sul fondale marino e il sollevamento della piattaforma richiede massima precisione e velocità: in questa fase di transizione, infatti, la piattaforma dovendo compensare il moto ondoso è sottoposta a forze enormi. Il Continuous Jacking System solleva la piattaforma più velocemente, sottraendola da questa situazione critica in minor tempo rispetto ad un sistema di sollevamento a gradino.

Risparmiare insieme

Tutto ciò viene assicurato dal control software e dal drive system, che, in fase di sollevamento e di abbassamento, non soltanto offrono maggiore velocità, ma anche un consumo energetico inferiore. Un risultato, questo, ottenuto grazie all’impiego dei controlli idraulici HS4P: essi, infatti, consentono di regolare la portata del jacking system e la pressione della gru o del verricello, oltre alla regolazione di potenza necessario per limitare i consumi delle due pompe. L’integrazione delle varie funzioni idrauliche risulta vantaggiosa anche per gli end user, aumentando il grado di ridondanza e di affidabilità e riducendo i costi d’investimento per la nave.

Grazie al controllo secondario i motori idraulici della gru combinano potenze elevate con bassi consumi, ingombri ridotti e peso contenuto. Complessivamente, il nuovo Continuous Jacking System idraulico soddisfa la domanda di piattaforme di allestimento, attualmente in enorme crescita. A fronte del boom dei parchi eolici off-shore, la flotta di piattaforme idonee è molto ridotta: l’Unione Europea prevede quindi, da oggi al 2030, investimenti su scala continentale di almeno 200 miliardi di euro per il potenziamento del settore. Per le piattaforme di allestimento, quindi, vi è ancora molto spazio verso l’alto.

 

Il funzionamento del Continuous Jacking System

Magnifier

Il principio di funzionamento è semplice: in pratica, il sistema si muove come una scimmia che si arrampica, salendo o scendendo sulle proprie gambe. Uno dei due anelli, ciascuno dotato di un gruppo di perni, si innesta nei fori del supporto; i cilindri dell’anello fissato spingono quindi la piattaforma verso l’alto.

Quando il primo anello ha quasi raggiunto la massima estensione, l’altro anello si trova già nella posizione corretta per introdurre un gruppo di perni nei fori.

 

Ora, il carico viene assunto dai perni del secondo anello; quelli del primo vengono estratti e i cilindri riposizionano il primo anello, affinché esso, con i relativi perni, possa nuovamente assumere il carico alla posizione successiva.

Con questo Continuous Jacking System, il sollevamento e l’abbassamento avvengono senza pause: il sistema raggiunge così una velocità di sollevamento costante, pari ad un metro al minuto o superiore.