Friedrich Lütze GmbH

Stahlturm zur Tiefseeverlegung von Pipelines und Abspulen von Leitungen auf bis zu 3000 Meter Meerestiefe.

Bild: Imeca
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Sicherheit durch Stromüberwachung Kabelverlegung extrem

26.03.2018

Auf allen Weltmeeren sind spezialisierte Arbeitsschiffe unterwegs, um Pipelines und Kabel in der Tiefsee zu verlegen. Bei Tiefen bis 3000 Meter ist die Betriebssicherheit des Hebe- und Verlegegeräts und der Winden essentiell. Eine intelligente Stromüberwachung schützt hier vor Überlast und Kurzschluss.

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Sie schleppen an Bord eine umfangreiche Infrastruktur mit sich, die sogenannten Rohrlegerschiffe. Die Expertise für den sehr spezialisierten Bedarf der Offshore-Industrie besitzen weltweit nur wenige Ausrüster wie Imeca, ein Teil der französischen Réel-Gruppe. Die Pipelines entstehen direkt an Bord: Einzelrohre von 12,2 m Länge verschweißt man zu Segmenten von bis zu 48,8 m Länge. Diese werden ins Wasser abgesenkt, während am Rohrende wieder neu angesetzt wird. So geht das Kilometer um Kilometer. Mit den heute verfügbaren Ausrüstungen erreicht man Tiefen bis zu 3000 m und pro Tag bis zu 4000 m Strecke.

Verlegung in anderer Dimension

Beim Verlegen dominieren zwei Verfahren: Entweder verschweißt man die Rohre horizontal und lässt sie vom Schiffsheck in die See ab. Oder es wird vertikal von einem hohen Stahlturm aus gearbeitet, insbesondere bei der Tiefseeverlegung. Ein dritter Weg gilt flexibleren Leitungen: Sie kommen als Kabel oder längere Rohrleitungsabschnitte aufgerollt auf einer Art Trommel an Bord und werden auf den Ozeanboden abgespult. Die Offshore-Arbeit klingt nach "Heavy Metal", dennoch müssen die Verlegevorrichtungen die Pipeline recht piano handhaben: Wenn sich diese auf den Gewässergrund senkt, bildet sie entweder einen langgezogenen S-förmigen Bogen (wenn horizontal verlegt) oder eine J-ähnliche Form (wenn vertikal von einem Turm aus versenkt). Zur Biegeentlastung muss an der kilometerlangen Rohrleitung gefühlvoll gezogen werden: mit dem sogenannten Tensioner, einer mächtigen Spann- und Vorschubvorrichtung. Unter Zugbelastung lässt sie sich die Pipeline auch axial verschieben und mittels intelligenter Steuerung werden sogar Schwingungen durch den Seegang ausgeglichen.

Solche Offshore-Ausrüstungen entwickelt und produziert Imeca an drei Standorten in Frankreich mit rund 1.800 Mitarbeitern: hydraulisches und elektrisches Hebe- und Verlegegerät für Pipelines und Steigleitungen an Bohrinseln. Zum maßgeschneiderten Equipment gehören Hochleistungswinden (bis zu 600 t), Tiefseewinden zum Legen und Einholen von Rohrleitungen und Kabeln (bis zu 750 t), Trommeln sowie Tensioner (bis zu 400 t Zugkraft).

Schaltschranktechnik für extreme Umgebung

In vielen Schaltschränken der Imeca arbeiten seit einigen Jahren verschiedene Komponenten von Lütze, wie etwa das LOCC-Box-System zur intelligenten Stromüberwachung. Seit 2014 stehen auch RJ45-Anschlüsse und das AirStream-Verdrahtungssystem auf der Liste der von Lütze bezogenen Produkte. Speziell bei den beengten Platzverhältnissen auf Schiffen spielt das Verdrahtungssystem von Lütze zwei seiner vielen Stärken voll aus: Es nutzt den beschränkten Raum optimal und erfüllt die GL-Norm bezüglich schädlichem Salznebel.

Überwachung von Überlast und Kurzschluss

Imeca entschied sich für das LOCC-Box-System wegen dessen besonders kompakter Bauform und der großen Modularität. Daneben überzeugten die Benutzerfreundlichkeit und das zuverlässige Funktionieren bei der Überlast- und Kurzschlussüberwachung.

Auch Anforderungen nach selektiver Abschaltung bei hoher Leitungsdämpfung kann das System erfüllen. Zum sicheren Leistungsschutz schaltet die LOCC-Box kapazitive Lasten stets optimal. Fünf analoge Kennlinien und zehn einstellbare Strombereiche machen die LOCC-Box zum Multitalent und können somit an jeden Verbraucher angepasst werden. Die integrierte Strommessung erlaubt eine vorbeugende Wartung und erhöht die Betriebssicherheit.

Der Arbeitsplatz der LOCC-Box sind die Schaltschränke der riesigen hydraulischen Tensioner. Projektweise erprobt Imeca in Echtzeit-Simulation, diese durch elektrisch angetriebene zu ersetzen. Im Bereich von 1 t/m bis 150 t/m können diese genauso gut reagieren wie hydraulische - aber mit besserer Präzision, Bedienbarkeit und Reaktivität. Eine ideale Anwendung für die von Lütze vorgeschlagene Lösung LOCC-Box Net: Sie wird in das bestehende Profinet-IO-System integriert, was eine unkomplizierte Kommunikation zwischen der SPS und den LOCC-Box-Net-Modulen ermöglicht. Somit lassen sich bisherige digitale I/O-Karten zur Kommunikation einsparen; der Verkabelungsaufwand und letztlich die Kosten verringern sich.

Als nützlich erweist sich die Möglichkeit, die angeschlossenen Verbraucher nach Belieben ein- und auszuschalten, entweder per digitalem Eingang oder per Profinet. Eine gezielte Energieeinsparung (Energiemanagement) ist somit gegeben.

Bildergalerie

  • Im Schaltschrank für die Steuerung des Hebe- und Verlegegeräts sowie der Winden arbeitet die LOCC-Box von Lütze. Sie sorgt für den Schutz vor Kurzschluss und Überlast.

    Bild: Lütze

  • Rohrlegerschiffe sind schwimmende Pipeline-Fabriken mit bootseigener Schweißerei sowie Anlagen zur Materialprüfung und Beschichtung.

    Bild: Vard

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