Stoßdämpfer

Sicherheit am Meeresgrund

Bohrinseln sollen viel Energie fördern, aber wenig verursachen. Daher dient eine möglichst biegsame Pipeline zum Bohrlochkopf als flexible, im Notfall schnell trennbare Verbindung. Dennoch ist dieser Anschluss an die Ölquelle am Meeresgrund eine Achillesferse. Die Firma Subsea Technologies Ltd hat mit dem sogenannten XR Konnektor die Sicherheit an dieser neuralgischen Stelle deutlich erhöht. In der innovativen Konstruktion vertrauen sie pro Konnektor auf zehn Industriestoßdämpfer der Magnum-Serie von ACE aus Langenfeld.

Sie halten Stand, auch wenn es stürmisch hergeht: die XR Konnektoren. Hier vor der Komplettmontage mit den verbauten Magnum-Dämpfern.

18 Monate, so lange dauerte es vom Entwurf eines ersten Konzeptes bis zur Auslieferung des ersten XR Konnektors durch das weltweit operierende Unternehmen aus dem schottischen Aberdeen. Und es hätte vermutlich noch eine ganze Weile länger gedauert, wenn das Entwicklungsteam für Detailfragen, wie zum Beispiel eingeplante Dämpfungslösungen, nicht von Anfang an eine Antwort im Hinterkopf gehabt hätte.

Ohne Schaden dank guter Verbindung

Lage des XR Konnektors zwischen Bohrinsel und Bohrlochkopf.

Die spezielle Lösung hatte einen Namen und hieß ACE. Mit den Stoßdämpfern des Unternehmens aus dem Rheinland hatte Subsea Technologies Ltd schon bei der Entwicklung eines Unterwasser-Anlandesystems gute Erfahrungen gemacht. Die Effizienz beim Absorbieren kinetischer Energie war seinerzeit so hoch, dass man sich auch bei der neuen Herausforderung gleich an ACE Controls International, die englische Schwesterfirma des Langenfelder Unternehmens, wandte. Eine Entscheidung, die sich sowohl während der anderthalbjährigen Entwicklungsphase als auch in der darauffolgenden Betriebsphase seitdem voll bewährt hat.

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Doch zunächst zur Wirkweise des sogenannten Xtreme Release (XR) Konnektors: Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen basiert diese Verbindung zwischen dem Bohrloch und der Pipeline nicht auf einer klassischen Männchen-Weibchen-Steckverbindung, sondern auf einem sich gegenüberliegenden System. Und das ist dann auch schon der Clou. Denn damit sind beim Entkoppeln der Ölleitung dem maximalen Steigungswinkel fast keine Grenzen gesetzt.

Bisher vorhandene Anschlüsse ermöglichten den Mannschaften der Bohrinsel hingegen vergleichsweise nur kleine Winkel und damit verbunden nur kleine Zeitfenster, wann ein sicheres Abtrennen noch möglich ist. In Fällen von stärkeren Unwettern, bei Kollisionen oder anderen Havarien ist dies ein schwer zu kontrollierendes Szenario. Kann im Notfall das vom Bohrlochkopf wegführende Steigrohr nicht schnell entfernt werden, drohen im Extremfall sogar so gravierende Schäden an der Bohrinsel, dass es zu schweren Verletzungen, ja sogar zu Todesfällen kommen kann. Und schon die anderen zu erwartenden Schäden an Steigleitung, Bohrlochkopf oder Pipeline gehen schnell in die Millionen Euro, von den negativen Auswirkungen eines unkontrollierten Ölaustritts für die Umwelt ganz zu schweigen.

Die Magnum-Serie von ACE gilt vielen Konstrukteuren als die Referenzklasse bei den Industriestoßdämpfern. Dank des massiven Stoßdämpferkorpus, einer innovativen Dichtungstechnik und gehärteter Führungslager sind diese wahlweise einstellbaren oder selbsteinstellenden Dämpfer für große Langlebigkeit selbst unter schwierigsten Bedingungen bekannt. Das prädestiniert die Serie für den Einsatz unter Wasser, selbst wenn es auf dem Wasser und darüber stürmisch zugeht. In der innovativen, patentierten Konstruktion von Subsea Technologies Ltd sind sie nach einem ähnlichen Prinzip verbaut, wie es von Schraubzwingen bekannt ist, die jeder Heimwerker aus dem Baumarkt beziehen kann. Nur dass es sich bei dieser speziellen Schraubzwinge um eine des Formats XXL handelt. Im Falle eines kontrollierten oder eines notfallbasierten Freilassens kann sehr viel Energie in die Zwingen geleitet werden, um ein Abreißen der Leitung vom Konnektor oder vom Bohrkopf zu verhindern. Die selbsteinstellenden ACE Dämpfer haben dabei die Aufgabe, diese Energie so sanft zu absorbieren, dass an den XR Konnektoren und anderem sich davor oder dahinter befindlichen Equipment keine Schäden entstehen können. Die Tatsache, dass ein Magnum bei einem Hub von gerade einmal 50 mm bis zu 1.700 N pro Hub und eine effektive Masse bis zu 21.200 kg aufnehmen kann, aber insgesamt zehn dieser Dämpfer pro XR Konnektor verbaut worden sind, zeigt schon, welche immensen Kräfte am Meeresgrund wirken können. Bedenkt man aber die Kombination von starkem Wellengang und Bohrinsel am anderen Ende der Verbindung, ist dieser Umstand leicht zu erklären. Dies gilt auch für die Verwendung seewasserbeständiger Varianten aus rostfreiem Edelstahl der innovativen Dämpfungselemente. Überraschend ist jedoch, dass die Magnums ihre schwere Arbeit bei einer Reaktionszeit von gerade einmal 0,12 Sekunden verrichten können. Das Ansprechen und Wirken der pro Stück 2,9 kg wiegenden Dämpfer ist damit mehr als ausreichend für jeden anzunehmenden Notfall auf hoher See.

In Standardvarianten sind die Dämpfungslösungen für Auffahrgeschwindigkeiten von 0,15 bis 5 m/s und einen Temperaturbereich von -12° C bis 70° C zugelassen. In Sonderfällen sind diese Bereiche jedoch deutlich überschreitbar, da ACE neben den Dämpfern von der Stange auch genau auf die jeweilige Anwendung ausgelegte Industriestoßdämpfer für extremere Temperaturbereiche anbietet. Gleiches gilt auch für die Energieüberschreitungen im Notfall. Diese können noch einmal um bis zu 40 Prozent höher liegen als normal. Robert Timmerberg / ee

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