Nâng hạ dàn khoan 48000 tấn trên biển

Bosch Rexroth cung cấp những linh kiện và hệ thống điều khiển trên tàu “Pioneering Spirit”.

Nâng hạ dàn khoan trên biển nặng 48000 tấn đã đặt ra thách thức lớn cho Bosch Rexroth. Và phải mất hơn hai năm sau đó, Bosch Rexroth đã hoàn toàn thành công trong viêc cung cấp những linh kiện và hệ thống điều khiển thủy lực, tạo ra hệ thống “nâng, hạ” tàu Pioneering Spirit - được thiết kế và phát triển bởi công ty Allseas.

Ý tưởng này đến từ công ty Allseas, hay chính xác hơn là đến từ nhà sáng lập của Allseas, Ông Edward Heerema. Allseas đã nghiên cứu một hệ thống bù trù chuyển động hoàn chỉnh và một hệ thống kết nối kiểm soát để tàu có thể nâng hạ dàn khoan trên biển một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn, đi cùng một phần mềm hỗ trợ vận hành hệ thống. Sau đó, Bosch Rexroth hợp tác với Allseas để phát triển thiết kế và chế tạo hệ thống truyền động thuỷ lực, cũng như sắp xếp các bộ phận của hệ thống dầm nâng hạ.

Ông Ron van den Oetelaar, Giám đốc Điều hành Bosch Rexroth Benelux chia sẻ: “Bosch Rexroth đã từng làm việc với những kỹ sư của Allsea tại Delft trong những dự án trước, và cũng đã từng cung cấp nhiều loại linh kiện cho những con tàu chuyên đặt đường ống ngoài biển, và rất vinh dự khi cùng hợp tác với Allsea nghiên cứu về mảng thiết kế kỹ thuật cho hệ thống nâng hạ mới này. Những kỹ sư của Bosch Rexroth đã đề xuất nhiều giải pháp cho từng thanh dầm chịu lực khi hợp tác cùng kỹ sư của Allsea - đội ngũ nghiên cứu ra chức năng và hình thức độc đáo cho cho con tàu và những nguyên lý để tạo nên hệ thống nâng hạ phần nổi của dàn khoan; và xem xét kỹ hai mặt thủy lực và điện tử cũng như việc kết hợp cả 2 yếu tố. Không chỉ những vấn đề về Thủy cơ, điện cơ, mà ngay cả phần kỹ thuật số (điều khiển, phần mềm, hệ thống truyền dẫn,…) cũng mang đến nhiều thử thách cho dự án. Allsea kỳ vọng tàu có thể nâng được dàn khoan lên đến 48,000 tấn một cách chính xác và nhanh chóng. Trong suốt quá trình nghiên cứu và phát triển hệ thống, rất nhiều cuộc thử nghiệm đã được tiến hành và mô phỏng thực tế. Từ đó, Bosch Rexroth đã tìm ra được giải pháp tối ưu nhất. Sau 2 năm phát triển, cuối cùng thì Bosch Rexroth cũng đã có thể sản xuất và cung cấp các bộ phận thủy lực và hệ thống truyền động cho từng thanh dầm chịu lực trong hệ thống”.

Đạt được hiệu quả đáng kể

Trước đây, việc tháo dỡ phần nổi những dàn khoan trên biển phải mất hàng tuần hay thậm chí hàng tháng. Tuy nhiên, tàu Pioneering Spirit” - cao 382m rộng 124m, giờ đây có thể nâng toàn bộ giàn khoan chỉ trong vòng 9 giây. Hệ thống bù trừ chuyển động- gồm 16 thanh dầm chịu lực được điều khiển từ đài chỉ huy của tàu, được kích hoạt trong suốt quá trình chuẩn bị để nâng hạ. Nhờ vào những thanh dầm chịu lực như vậy mà dàn khoan có thể được nâng lên 2.5m trong chớp mắt và nhanh chóng được chuyển vào bờ.

Công nghệ ứng dụng trên tàu Pioneering Spirit hoạt động rất phức tạp do phải đảm bảo sự chuyển động đồng bộ của những thanh dầm chịu lực cấu tạo từ nhiều hệ trục.

Thiết kế theo từng giai đoạn

Chia sẻ về những vấn đề như cần phải sử dụng loại linh kiện nào, theo tiêu chuẩn của Bosch Rexroth hay không, Ông Ron van den Oetelaar cho hay: “Ngoài những sản phẩm nằm trong danh mục, chẳng hạn như van và bơm xả, hầu hết các thiết bị và các hệ thống phụ trợ được phát triển đặc biệt cho con tàu này, bao gồm xi lanh, thiết bị điều khiển, máy phát điện, đế van. Hệ thống điều khiển kỹ thuật số cũng được áp dụng cả cho phần cứng và phần mềm điều hành. Trong suốt quá trình thiết kế, Bosch Rexroth tận dụng tối đa những công cụ mô phỏng công suất để dự đoán hoạt động của hệ thống, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán độ bền của các bộ phận, áp dụng kỹ thuật phân tích để xác định rủi ro trong quá trình hoạt động. Thời điểm bắt đầu tiến hành thử nghiệm trong điều kiện thực tế luôn là thời điểm thú vị và đáng nhớ nhất của dự án. Cuộc thử nghiệm diễn ra vào cuối tháng 8 với thử thách là phải tháo dỡ phần nổi của dàn khoan Yme nặng 13500 tấn và đưa nó vào bờ biển Norwegian. Và, mọi thứ hoạt động một cách hoàn hảo. Sau đó, 4 thanh dầm chịu lực còn lại (bao gồm cả những thiết bị của Bosch Rexroth) sẽ được lắp vào tàu để tháo dỡ những phần lớn hơn. Thật tuyệt vời khi cả đội ngũ Bosch Rexroth từ những nhà thiết kế, kỹ sư chế tạo, dịch vụ và chuyên viên kỹ thuật hợp tác cùng nhau để đóng góp vào thành công dự án quan trọng này”.