Simulering af avanceret løfteudstyr – offshore vind

Senest opdateret d. 15/1-2019
FORCE Technology
Resultatkontrakt 2019-2020 under temaerne Byggeri og anlæg, Energi og Transport
John Koch Nielsen
Senior Project Manager, R&D Coordinator

Dansk havvind er konstant udfordret ift. at udvide de operationelle grænser for kranløft. I denne aktivitet vil der blive udviklet nye simulatorbaserede værktøjer, der understøtter udviklingen af avanceret løfteudstyr til havvindmølleindustrien.

Danmarks førende position indenfor udvikling, produktion og installation af havvindmøller er i høj grad skabt på grundlag af en række små og mellemstore danske virksomheder, der designer og producerer avanceret løfteudstyr, som understøtter installation og servicering af havvindmøller. Ønsket om at sænke prisen pr. produceret kilowatt-time fører naturligt til større møller, der samtidigt installeres på dybere og dybere vand, og typisk på vejrmæssigt udfordrede positioner. En måde at reducere installationsomkostningerne på er at udvide vejrvinduerne, i hvilke det er muligt at gennemføre installationerne, så meget som muligt. Industrien har konkrete ønsker om at hæve vejrvinduets vindgrænse for vingemontage fra 12 m/s til 15 m/s (eller højere) og samtidigt at reducere installationstiden gennem præcis, effektiv og sikker planlægning og gennemførelse af løftet. Et hollandsk studie har vist, at denne øgning af vindgrænsen typisk vil medføre en forøgelse med op til 40 % af den tid hvor løfteoperationer kan udføres. Når dette sammenholdes med dagsrater for installationsskibe på 1,0 – 1,5 mio. kr. så er det klart, at der er et stort økonomisk potentiale i en udvidelse af operationsgrænserne.

Det er løfteudstyret, der er den kritiske parameter i forbindelse med installationer til havs, og løfteudstyret spiller derfor også en central rolle i forbindelse med at udvide de vejrafhængige operationsgrænser. Løfteudstyret udgør forbindelsen mellem kranens krog og løfteobjektet, og styringen foregår i et samspil mellem kranfører, løftegrejsoperatør, dæksbemanding (banksman, signaler, slinger), og montører med deraf følgende forskellige træningsbehov.

Det er målet med denne aktivitetsplan at udvikle en simulator for løfteudstyr, der understøtter udvikling af optimalt design af løfteudstyret, udvikling af effektive operationelle procedurer og optræning af operatører i udstyrets betjening. Simulatoren vil inkludere realistisk modellering af alle dynamiske effekter hidrørende fra skibets, kranens og løfteudstyrets bevægelser i vind, strøm og bølger. Hvor tidligere projekter har haft fokus på dynamisk positionering af skibet, jack-up funktionalitet og basal kranfunktionalitet, vil denne aktivitetsplan understøtte industriens stadigt stigende behov for udvikling af avanceret løfteudstyr, herunder brug af løfteudstyret på et flydende kranskib.

Konkret vil aktiviteten udvikle simulatorbaserede værktøjer, der understøtter simulering af:

• Blade yokes (løfteåg) til montage af møllevinger.
• Tag-line systemer til styring og dæmpning af løfteågets/kranlastens bevægelser.
• Pile-grippers til up-ending og nedramning af monopælsfundamenter.
• Løfteåg til montage af TP’er (transition-pieces), tårne og naceller.

Fælles for alle de nævnte typer af udstyr gælder, at de har indbyggede komplicerede gribe- og kontrol-mekanismer, at de er udstyrede med avancerede sensorer og at de er i stand til at udligne uønskede bevægelser og styre positionen af løfteemnerne præcist, også mens de påvirkes af dynamiske kræfter fra både vand og vind. Fysisk aftestning af denne type udstyr er i praksis både dyr og risikabel hvorfor numerisk simulering er langt at foretrække.

Budget:
2019: 2.125.000 kr.
2020: 2.125.000 kr.

Baseret på aktivitetsforslag:  Simulering af avanceret løfteudstyr – offshore vind

Nøgleord