Die herkömmlichen Übertragungskabel sind statisch und wurden für den Betrieb unter Bedingungen entwickelt, die sich stark von denen, in den die Kabeln für schwimmende Offshore-Strukturen operieren, unterscheiden.
Schwimmende Plattformen, die sich mit Wellen, Wind und Strömungen bewegen, erfordern dynamische Kabel, die sich an die Bewegung der Plattform anpassen können. Neue schwimmende Strukturen, die durch die Wassersäule laufen und aufgrund der dynamischen Umgebung einer höheren mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind, erfordern Innovationen bei der dynamischen Stromverkabelung.
Gusseisen-Ballast ist eine vielseitige Lösung, die an die Anforderungen verschiedener Offshore-Anlagen angepasst werden kann und deren Effizienz und Zuverlässigkeit verbessert. In der Tat bietet der Ballast eine kostengünstige und äußerst vielseitige Lösung für die Stabilisierung und den Schutz dynamischer Offshore-Kabel, was zu einem optimalen Verbindungssystem führt.
FMGC Protecting and Stabilizing Cast Iron Shells
Dynamische Kabel für Offshore-Anwendungen: Grundlagen und Bedeutung
Schwimmende Strukturen werden in tiefen Gewässern eingesetzt, in denen bodenfeste Plattformen wirtschaftlich nicht realisierbar sind. Die Verschiebung des Plattformdesigns von fest zu schwimmend erfordert auch eine Änderung der zugehörigen Unterwasserkabel. Statische Kabel können die durch die Bewegungen der schwimmenden Plattform ausgeübten Lasten nicht mehr tragen. Dynamische Kabel sind die einzige Lösung, die diesen Aufforderungen widerstehen kann. Sie bleiben jedoch erheblichen Einschränkungen ausgesetzt, die sowohl durch die Plattformbewegungen als auch durch die Umgebung selbst verursacht werden, wie beispielsweise die Wellen. Aufgrund dieser Einschränkungen können an dynamischen Kabeln erhebliche Schäden auftreten, die zu komplexen und teuren Wartungsarbeiten führen.
Die rasante Entwicklung der schwimmenden Windindustrie erfordert dynamische Kabel nächster Generation, die robust genug sind, um den größeren Belastungen standzuhalten.
Herausforderungen für dynamische Offshore-Kabel
Unterwasserkabel sind das wesentliche Element eines Offshore-Projekts. Sie liefern den erzeugten Strom an das Festlandnetz und stellen so sicher, dass sich alle Anstrengungen, die in die Entwicklung und Installation einer schwimmenden Windkraftanlage investiert wurden, gelohnt haben.
Es gibt bestimmte Überlegungen, die beim Entwurf dynamischer Kabel oder bei der Suche nach Lösungen zur Verbesserung ihrer Leistung berücksichtigt werden müssen.
Darüber hinaus können die Wetterbedingungen in tiefen Gewässern sehr schwerwiegend und unvorhersehbar sein, was einerseits eine Fehlfunktion verursachen und andererseits verhindern kann, dass Techniker den Schaden erreichen und beheben. Die Thermodynamik aufgrund der kontrastierenden Temperaturen kann ebenfalls zu Brüchen und Leistungseinbußen führen. Das Meereswachstum kann das Kabel auch beschädigen, indem es seinen Durchmesser und sein Gewicht erhöht und zusätzliche Belastungen verursacht, die ebenfalls zu ernsthaften Schäden führen können.
Angesichts der Hauptprobleme bei der Verkabelung, mit denen die Offshore-Windindustrie konfrontiert ist, besteht ein hoher Bedarf an effizienten Lösungen, wodurch die hohen Kosten für die Wartung und Reparatur von dynamischen Offshore-Kabeln minimiert werden.
Der Gusseisen-Ballast trägt zur Lösung der meisten Probleme dynamischer Kabel bei
Unabhängig davon, ob ein Wind-, Wellen-, Gezeiten- oder ein Öl- und Gasproduktionssystem zur Energiegewinnung verwendet wird, werden Unterwasserkabel benötigt, um diese Energie wieder an Land zu bringen. Daher ist die Gewährleistung des Schutzes und der Stabilisierung dieser Kabel für jedes Offshore-Projekt von entscheidender Bedeutung.
Um die Ermüdung und Beschädigung des dynamischen Kabels so weit wie möglich zu begrenzen, wird am häufigsten die S-Welle mit Auftriebsmodulen verwendet, um die Belastung der Turbine sicherzustellen und die Lasten zu reduzieren.
In einigen Fällen ist der Auftrieb jedoch aufgrund des Meereswachstums, aber auch aufgrund des flachen Wassers und der großen Wellen nicht ausreichend, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der dynamischen Kabel zu gewährleisten. Bei Konfigurationen wie der Steilwelle / Steil S wird das Hinzufügen eines Verankerungspunkts berücksichtigt und die Leistung und Stabilität in rauen Umgebungen erheblich verbessert.
Beispiel eines dynamischen Kabels mit einem Verankerungspunkt
Dieser Verankerungspunkt muss sorgfältig entworfen werden, um die genauen Stabilisierungsanforderungen gemäß den Spezifikationen des Standorts und der Kabel zu erfüllen.
Zu diesem Zweck wird eine kompakte Lösung aufgrund ihres begrenzten Fußabdrucks auf dem Meeresboden aber auch wegen seiner einfacheren Bereitstellung mit begrenzten Offshore-Installationsmitteln dringend empfohlen.
Beispielsweise kann das Gusseisen mit einer Dichte von 7,1 in Luft (6,07 in Wasser) diese Anforderungen problemlos erfüllen. Darüber hinaus ermöglicht die breite Palette an Formen und Verbindungssystemen, die entworfen und hergestellt werden können, die Anpassung an eine Vielzahl von Standortspezifikationen und Projektanforderungen.
Ein weiterer kritischer Aspekt des dynamischen Kabels ist seine Fähigkeit, Abrieb und wiederholter Reibung mit dem Meeresboden am Aufsetzpunkt zu widerstehen. Um das Risiko wichtiger Schäden zu vermeiden, muss dieser Abschnitt geschützt werden.
Ein Kabelschutzsystem auf Basis von Gusseisenschalen ist in diesem Fall perfekt angepasst. In der Tat bietet dieses System sowohl den Schutz als auch die Stabilisierung des Kabels am Aufsetzpunkt.
Das FMGC Kabelschutzsystem: Gusseisenschalen
Unterwasserkabel sind ein wesentlicher Bestandteil jedes Offshore-Projekts. Sie müssen auf die zuverlässigste Weise gesichert werden, um die Übertragung von Strom-, Daten- und Steuersignalen über weite Bereiche zu gewährleisten.
Dank seiner unterschiedlichen Partnerschaften und Kooperationen mit der Offshore- und MRE-Industrie hat FMGC ein tiefes Verständnis für die Herausforderungen und technischen Lösungen erworben, die von den Akteuren der Branche benötigt werden.
Durch verschiedene Kooperationen mit führenden Unternehmen wie Principle Power, Ideol und Bourbon in der schwimmenden Windindustrie hat FMGC eine solide Expertise in Gusseisenlösungen für Stabilisierungs- und Ballastierungszwecke aufgebaut.
Zusätzlich zu den verschiedenen Lösungen für Festmacheranwendungen hat FMGC zahlreiche Schwerkraftbasisstrukturen und Schwerkraftanker entwickelt, die die Anforderungen der dynamischen Kabelstabilisierung perfekt erfüllen können.
Von mehreren Tonnen bis zu Baugruppen bis zu mehreren zehn Tonnen können FMGC-Lösungen gemäß den Kundenanforderungen in Bezug auf Formen, Gewichte, aber auch Verbindungsspezifikationen entworfen werden.
Diese Elemente haben Bourbon bereits überzeugt, das FMGC mit der Planung, Herstellung und Beschaffung von Gusseisen-Verankerungspunkten für dynamische Kabel in einem Offshore-Schwimmwindprojekt beauftragt hat.
FMGC hat auch eine breite Palette von Kabelschutzsystemen entwickelt, die den Schutz und die Stabilisierung der Kabel dank Gusseisenschalen gewährleisten. Diese geteilten Rohre, die am Aufsetzpunkt eines Kabels positioniert sind, gewährleisten eine zuverlässige Schutz- und Stabilisierungslösung. Darüber hinaus ermöglicht das von FMGC entwickelte Design eine Installation direkt auf dem Legeschiff, wodurch zusätzliche Schiffsoperationen vermieden werden.