• <
mewo_2022

Bumax. Małe śruby o wielkim znaczeniu dla offshore

jm

14.06.2022 19:00
Strona główna Energetyka Morska, Offshore Bumax. Małe śruby o wielkim znaczeniu dla offshore

Partnerzy portalu

Bumax. Małe śruby o wielkim znaczeniu dla offshore - GospodarkaMorska.pl
Fot. Bumax

Choć koszt niewielkich śrubek lub innych elementów złącznych w porównaniu do innych komponentów np. turbiny wiatrowej jest znikomy, to ich rola w całym projekcie jest olbrzymia. Jeśli podczas eksploatacji zawiedzie pojedyncza śruba, konsekwencje mogą być fatalne. Dlatego lepiej rozejrzeć się za takimi, które dają większą pewność.

Pierwszą morską farmą wiatrową, jaka kiedykolwiek powstała, była Vindeby, uruchomiona w 1991 roku na wybrzeżu duńskiej wyspy Lolandia. Od tego czasu podobne projekty zaczęły powstawać na całym świecie, a w ostatnich latach proces znacznie przyspieszył. Większość farm ma być eksploatowana 25-30 lat. To oznacza, że idealną sytuacją byłoby, gdyby wszystkie komponenty pojedynczych turbin były w stanie wytrzymać cały ten czas bez znaczących uszkodzeń czy zużycia. W przypadku znacznej większości z nich jest to wizja utopijna. Są jednak elementy, które doskonale radzą sobie zarówno z czasem eksploatacji, jak i ekstremalnymi morskimi warunkami. Co ciekawe, te niewielkie komponenty są zarówno niezbędne i kluczowe dla sprawnego funkcjonowania praktycznie każdej konstrukcji, a jednocześnie są często traktowane po macoszemu przez projektantów i inżynierów. A to błąd.

Lepiej teraz niż później

– Dzwoni do nas coraz więcej firm, które eksploatują już istniejące farmy wiatrowe. Okazuje się, że po kilku lub kilkunastu latach funkcjonowania turbin, pojawiają się problemy z korozją śrub – mówi Nimeka de Silva, Marketing & Strategy Manager w szwedzkiej firmie Bumax zajmującej się produkcją specjalistycznych śrub i elementów złącznych. – Służymy im radą i pomocą. Oni dopiero teraz, po jakimś czasie odkrywają, że te małe śruby i złącza mają wielkie znaczenie, i to, jakie zostały zastosowane w projekcie, ma bardzo duży wpływ na jego powodzenie – dodaje.

Dlatego też deweloperzy i wykonawcy morskich farm wiatrowych i innych inwestycji offshore powinni pomyśleć o odpowiednich komponentach już teraz. Ich koszt w stosunku do innych elementów, takich jak fundamenty czy łopaty jest znikomy, ale ich wymiana w trakcie pochłania już dużo więcej środków i czasu. A potencjalna awaria zwykłej małej podkładki może doprowadzić do poważnej awarii i pokaźnych strat.

Tam, gdzie trzeba postawić na śruby i elementy złączne, które wykażą się trwałością w ekstremalnych warunkach środowiska morskiego, producenci i inwestorzy zwracają się w stronę produktów Bumax. To szwedzka marka elementów złącznych ze stali nierdzewnej, obejmująca szereg różnych gatunków stali i klas wytrzymałości.

– Bumax produkuje najmocniejsze na świecie śruby ze stali nierdzewnej – zapewnia Nimeka de Silva. – W najbardziej ekstremalnych sytuacjach, po wyczerpaniu wszystkich innych możliwości, klienci zwracają się do Bumax w celu znalezienia możliwych rozwiązań. Z biegiem czasu, gdy zapotrzebowanie na niektóre z tych gatunków produktów wzrosło, zainwestowaliśmy w utrzymanie szerokiej oferty standardowych produktów dostępnych z półki. Dlatego uważamy, że jeśli chodzi o elementy złączne ze stali nierdzewnej o wysokiej wytrzymałości, Bumax utrzymuje wyraźną pozycję lidera na rynku. Stale inwestujemy w badania i rozwój oraz wprowadzamy innowacje, aby utrzymać się w czołówce i wprowadzać na rynek nowe produkty o wysokiej wytrzymałości – mówi de Silva.


Gospodarka Morska
Fot. Bumax

Specjalne śruby do specjalnych zastosowań

Produkty szwedzkiej marki są już powszechnie używane w przemyśle morskim. Z powodzeniem sprawdzają się przy produkcji morskich turbin wiatrowych, ale także m.in. w przemyśle stoczniowym. Śruby Bumax znalazły zastosowanie tam, gdzie potrzeba wysokiej wytrzymałości i odporności na przeciążenia, a także warunki środowiskowe: w budowie jachtów regatowych, okrętów podwodnych, morskich platform wydobywczych, podwodnych systemów produkcyjnych i okablowania, systemach pozyskujących energię z fal morskich czy wysokowydajnych silnikach zaburtowych.

Wiele z produktów Bumax zostało opracowanych i wprowadzonych na rynek przez markę po raz pierwszy. Część z nich powstała także specjalnie na zamówienie klientów, którzy potrzebowali szytego na miarę rozwiązania. Dlatego też w palecie produktów znajdują się różne materiały i proponowane zastosowania. Sztandarowe serie śrub Bumax 88 i 109 wykonane są z najwyższej jakości stali nierdzewnej A4/316L, która oferuje wyższą odporność na korozję w środowisku morskim niż standardowe śruby wykonane z teoretycznie tego samego typu stali. Szkopuł tkwi jednak w odpowiednim doborze rodzaju i gatunku stali oraz dostawcy. Bumaxowi pomaga w tym umiejscowienie w szwedzkim zagłębiu stalowym.

Elementy Bumax chwalą sobie także spawacze, bowiem charakteryzują się one niskim ryzykiem powstawania zgorzeliny podczas spawania. Mają one także wyższe parametry plastyczności, co przekłada się na wyższą odporność zmęczeniową. W przypadku jeszcze wyższych wymagań morskich polecane są Bumax DX 129 i SDX 109, zaś przy większych średnicach, jak M30 i M36 do dyspozycji pozostaje Bumax Nitro 109, który został opracowany na specjalne życzenie jednego z klientów z branży morskiej i pozostał w szerokiej gamie produktów marki.

Zamontuj i zapomnij

Zalety produktów Bumax potwierdzają badania. W 2017 roku szwedzki producent dostarczył elementy złączne do duńskiego projektu badawczego CeJacket, którego celem było opracowanie bardziej wydajnych metod wytwarzania konstrukcji wykorzystywanych w morskich farmach wiatrowych na głębokich wodach. Idea zakładała zbadanie możliwości wytwarzania konstrukcji płaszczowych fundamentów turbin w modułach, a nie w całości. Do prób wybrano śruby dwustronne, podkładki i nakrętki Bumax 88, które przeznaczone są do zastosowań morskich, bo zapewniają wysoką odporność na korozję podczas eksploatacji w słonej wodzie. W opublikowanym przez Force Technology w 2019 raporcie CeJacket Splash Zone, podsumowującym wyniki trzech badań, stwierdzono, że „elementy złączne Bumax 88 ze stali nierdzewnej i nierdzewne przedłużki śrub nie wykazały żadnych oznak korozji wżerowej ani szczelinowej, ani żadnych oznak pęknięć w podstawie kołka i nakrętki”. Testy uwzględniały połączenia zarówno pod, jak i nad linią wody, a także w kluczowej „strefie rozbryzgu”, w której warunki są najtrudniejsze przez swoją zmienność i gromadzenie się osadów soli. Co jednak oznaczają te wyniki?

– Zastosowanie wysokowytrzymałych, odpornych na korozję produktów Bumax może być dobrym wyborem w przypadku wymagających zastosowań morskich, bo mogą one obniżyć koszty cyklu życia inwestycji – mówi Robert Svendsen, dyrektor zarządzający siostrzanej firmy Bufab Dania.

Idealną sytuacją dla deweloperów morskich farm wiatrowych jest zastosowanie takich komponentów, które nie będą sprawiały problemów w eksploatacji. Mówiąc krótko: można będzie o nich zapomnieć na cały okres życia turbiny. Z takiego założenia wyszedł m.in. duński Bladt Industries, jedna z większych firm zajmujących się wielkoskalowymi konstrukcjami stalowymi, która zamówiła w Bumax śruby, nakrętki i podkładki na potrzeby farmy wiatrowej Northwester 2 o mocy 2019 MW, uruchomionej w 2020 roku na belgijskich wodach Morza Północnego. Produktem, jaki został wybrany do tego projektu, jest Bumax SDX 109, łącznik typu duplex, sprawdzający się w warunkach ekstremalnych i wykazujący wyjątkową odporność na korozję i naprężenia. Posłużyły one m.in. do mocowania zewnętrznych platform generatorów turbin. Inżynierowie Bladt Industries zdecydowali się na produkty Bumax poszukując elementów złącznych, o które nie będą się musieli martwić przez cały 27-letni okres eksploatacji farmy. W przypadku zwykłych śrub ze stali węglowej nie byłoby to możliwe.

Na pomoc Sztokholmowi

Polskich odbiorców przede wszystkim zainteresuje jednak to, jak produkty Bumax poradzą sobie w specyficznych warunkach Morza Bałtyckiego. O to można zapytać budowlanego giganta Skanska, który zamówił 15 tysięcy elementów złącznych Bumax na potrzeby głośnego projektu Slussen w Sztokholmie. Duży obszar miejski jest przebudowywany i uzupełniany m.in. o nowe śluzy i zastawy przeciwpowodziowe, które mają pomóc miastu i regionowi uratować się przed powodziami spowodowanymi przez wzrost poziomu morza. Cały projekt jest jedną z największych infrastrukturalnych inwestycji w Szwecji w ostatnich dekadach.

Ze względu na funkcję, jaką śluzy mają pełnić, nie ma miejsca na niedociągnięcia czy pomyłki. Dlatego też wielkie przeciwpowodziowe śluzy i bramy, które mają wytrzymać przynajmniej sto lat, muszą sprawować się idealnie zarówno w środowisku słonej wody morskiej, jak i wody z jeziora Mälaren. Możliwości naprawy w trakcie eksploatacji po prostu nie ma. Na potrzeby inwestycji Bumax dostarczył śruby z rodziny Bumax 88 i Bumax SDX 109. Firma rozpoczęła też współpracę ze szwedzkim instytutem badawczym RISE, dzięki czemu do testów wytrzymałości mechanicznej elementów złącznych wykorzystany został specjalistyczny sprzęt. Wyniki pokazały, że łączniki mogą osiągać obciążenia sięgające 1221 kN (ponad 124 tony).


Nie tylko farmy wiatrowe

Bumax jest obecny nie tylko w farmach wiatrowych, ale także innych inwestycjach prowadzących do transformacji energetycznej. Produkty szwedzkiej firmy zostały wykorzystane m.in. w trakcie dwuletniego projektu pilotażowego, którego efektem było opracowanie turbiny pływowej nowej generacji. Turbina HydroQuest o mocy 1 MW została próbnie zainstalowana u wybrzeży Bretanii i rozpoczęła pracę w kwietniu 2019 roku. Po ponad dwóch latach eksploatacji, elementy mocujące Bumax 88, zamontowane na głębokości 30 metrów, nie wykazywały śladów korozji lub zatarcia i zachowały wszystkie właściwości mechaniczne.

– Nie natrafiliśmy na żadne problemy związane z łączeniem śrub podczas projektu, a nasz zespół nie miał żadnych kłopotów z zatarciem tych elementów podczas demontażu – mówi Raphaël Coquet, dyrektor projektu w HydroQuest.

Kolejnym krokiem będzie zaprojektowanie kolejnej generacji turbiny pływowej. Siedem takich urządzeń o mocy 2,5 MW zostanie zainstalowanych na terenie projektu Flowatt u wybrzeży Normandii. Mają pracować około 20 lat. HydroQuest już zapowiadają, że przy pracach będą korzystać z produktów Bumax.

Gąszcz rozwiązań

Choć może nie ma to większego znaczenia przy domowym majsterkowaniu lub montowaniu półki w garażu, w przypadku olbrzymich konstrukcji o znaczeniu strategicznym dla gospodarek całych regionów, liczy się każdy detal. A najmniejsze śruby, nakrętki i podkładki mogą okazać się kluczowe dla długotrwałej eksploatacji tego typu instalacji. Odnalezienie się w gąszczu dostępnych rozwiązań bez odpowiedniego przewodnika może być zadaniem niewykonalnym. Bumax jednakże to nie tylko szeroka gama produktów, ale dogłębna ekspertyza techniczna.

– Jest wiele rodzin i rodzajów stali nierdzewnej. Producenci korzystają z bardzo różnych, dlatego jedna śruba nie będzie tożsama drugiej – tłumaczy de Silva. – W Bumax zajmujemy się jednak nie tylko opracowywaniem rozwiązań i produkcją. Jesteśmy w stanie doradzić klientowi, pomóc odnaleźć się w gąszczu możliwości i dopasować odpowiednie rozwiązanie do jego potrzeb – dodaje.

Dowiedz się więcej:

Bufab Poland Sp. z o.o.: Marta Skowrońska, Marta.Skowronska@bufab.com

Argip Sp. z o.o.

Partnerzy portalu

seaway7
ASTE_390X100_2021

Dziękujemy za wysłane grafiki.