ConcepTueel - Universiteit Twente

OnderzoekA standstill to get furtherLeg sea-fastening system for frequently used jack-upsS. AttemaTer afsluiting van mijn bacheloropleiding Civiele Techniek in Twente,alsmede om een opstapje te genereren naar mijn huidige masteropleidingOffshore Engineering aan de TU-Delft, heb ik onderzoek uitgevoerdbij GustoMSC te Schiedam. GustoMSC is een onderdeel vanSBM-offshore en heeft een lange ervaring met het ontwerpen van offshorematerieel waaronder (onderdelen van) jack-ups, semi-submersibleplatforms, heavy-lift offshore kranen en meer. Mijn onderzoekrichtte zich op een onderdeel van jack-ups. Dit onderdeel is het legsea-fastening systeem.Om enig inzicht te geven in het onderzochte probleem zal eerst eenuiteenzetting volgen over wat een jack-up is en wat daarbinnen hetleg sea-fastening systeem doet.Jack-upsOp zee zijn voor de offshore industrieverschillende typen platformenactief. Het meest bekende enmeest gebruikte type is het jackettypedat een stalen buizen frame isdie vanaf de zeebodem tot bovenhet water reikt, waar dan de faciliteitenop gebouwd zijn. Dit typeplatform is behoorlijk stabiel enis in staat om grote hoeveelhedengewicht te dragen.Een ander type is de semi-submersible.Dit is een platform dat geenpoten heeft, maar blijft drijven. Dittype blijft op zijn plaats door middelvan ankers of dynamic positioning.Voordeel van dit type is dathet ingezet kan worden in dieperwater maar ook dat het kan wordenverplaatst. Groot nadeel vandit type platform is het beperktenuttige gewicht en, vergelekenmet het jacket-type, de grotere gevoeligheidvoor weer en wind.Voor bepaalde toepassingen isechter juist een combinatie vaneen grote mate van stabiliteit, zelfinstalleerbaarheid en de mogelijkheidvan transport op zee vereist.De oplossing hiervoor is de jackupzoals te zien in figuur 1. Dejack-up is een type platform metvoldoende drijfvermogen om tekunnen worden verplaatst; echterals het eenmaal op de plaats vanbestemming is, kunnen de potenvan het platform zakken tot op dezeebodem waarna het platformFiguur 1: Jack up, MPI-Resolution.zichzelf uit het water omhoog tiltmet behulp van zijn jacking-systeem.Op deze manier is het platformmobiel en eenmaal op locatiestabiel.Leg sea-fastening systemHet uit het water tillen van hetjack-up-platform kan alleen wordenuitgevoerd indien de potenvrij door het platform kunnenbewegen. Ten gevolge van dezevoorwaarde is er een speling tussende poten (rack) en de geleidersop het platform (guides). De potenvan de jack-up staan hoog in delucht op het moment dat de jackupzichzelf verplaatst, of wordtversleept. De poten van de in ditonderzoek bekeken jack-up bedragenmaar liefst zeventig meter.Tengevolge van de windbelastingop de poten, maar ook tengevolgevan het heen en weer bewegen vanhet platform ten gevolge van golfenwindbelasting, gaan de potenbinnen de ruimte tussen de potenen het platform bewegen. Doortoedoen van dit heen en weer bewegenkan het platform of kunnende poten beschadigd raken.Tevens veroorzaken deze enormekrachten (ruim 3 MN) harde klappenen trillingen welke zeer onplezierigzijn voor de op het platformaanwezige bemanning. Om ditprobleem op te lossen dienen depoten te worden vastgezet tijdenstransport: leg sea-fastening.Het probleemOp dit moment is de offshorewindenergiemarkt boomingbusiness. Op talrijke plaatsen inEuropa, waaronder Nederland,worden grote offshore windparkenaangelegd. Om deze windmolenste kunnen installeren zijnconstructieschepen nodig met debenodigde hijshoogte. Vanwegede korte projecttijd, gecombineerdmet de enorme omvang en vooralde hoogte van de windmolens komenjack-ups hiervoor in aanmerking.Ter illustratie van de omvang vandergelijke molens: de meest gebruiktewindmolen offshore is de3MW Vestas V90 en deze heefteen spanwijdte van 90 meter. Detrend is op dit moment om te gaannaar 5MW-windmolens offshoremet een spanwijdte van 126 meteren onderzoek naar 8MW-molensloopt (ter vergelijking: Nederlandsegas/ kolencentrales leveren ongeveer20MW per stuk).32 - ConcepTueel dec. 2008