Aanrijdbeveiliging voor ’s werelds grootste monopilefabriek
ABT ontwierp de beveiliging die voorkomt dat door een aanrijding schade of gevaar ontstaat. De ins en outs van deze opgave bespreken Diederik de Bruin (SIF), Leon Hendriks (Dura Vermeer) en ABT’er Dirk van Dijk.
SIF levert complete monopile fundatie-oplossingen voor de offshore wind-industrie. Dat gebeurt vanaf twee productielocaties in Nederland: Roermond en de Tweede Maasvlakte. Monopiles zijn zeer grote stalen buizen die in de zeebodem worden geheid. Zeker gezien de hoge klimaatambities van de EU krijgt SIF vraag naar meer en vooral grotere monopiles. Daarom is in april 2023 begonnen met uitbreiding van de fabriek op de Maasvlakte tot de grootste monopilefabriek ter wereld. De eerste monopiles komen hier in juli 2024 van de nieuwe assemblagelijn. Ze hebben een diameter tot wel 11 meter.
Straddle carriers
In opdracht van hoofdaannemer voor het civiele deel, Dura Vermeer, verzorgde ABT de engineering en het tekenwerk voor onder meer de bedrijfsvloeren van de nieuwe hal. Maar daar komt nog iets bij. Over deze vloeren manoeuvreren straddle carriers, mobiele portaalkranen. Ze transporteren de stalen segmenten waaruit de monopiles worden samengesteld. Anders dan in de gemiddelde containerhaven worden de carriers hier door mensen bediend, zegt Diederik de Bruin, projectmanager bij SIF. “Een deel gaat automatisch, maar het blijft mensenwerk. Het gaat om enorme gewichten, het moet in een krappe ruimte gebeuren en het is niet altijd precies dezelfde rit.” Leon Hendriks, ontwerpmanager bij Dura Vermeer, heeft een treffende metafoor: “Het is alsof je met een vrachtwagen door je huiskamer moet rijden. Zonder schade.”
(vlnr Leon Hendriks (Dura Vermeer), Diederik de Bruin (SIF) en Dirk van Dijk (ABT))
Een aanrijding voorkomen
En daar gaat het om. Met elke rit van A naar B door de hal zijn enorme belangen gemoeid, zegt Leon. “De machines zijn uiterst kostbaar. Als er iets mee gebeurt, zijn de faalkosten gigantisch. Zowel voor de carrier, het stalen segment als het productieproces.” Een aanrijding met grote gevolgen moet dus worden voorkomen. Ook mag de mobiele kraan per se niet in de put terecht komen waar een grote walsmachine staat. Ziehier de reden waarom ABT een speciale aanrijdbeveiliging heeft ontworpen. “Je kunt ‘m zien als een soort vangrail,” zegt Leon. “Hij voorkomt schade en gevaar en beschermt de constructie van de hal en de put.” De beveiliging zelf ziet eruit als een paal of portaal.
Dirk van Dijk, ABT: “Je moet grondig onderzoeken welke krachten vrijkomen als er iets gebeurt. De hamvraag is: welke energie moet de beveiliging kunnen opnemen, en hoeveel kan er veilig wordengeabsorbeerd door de rijdende machine?” De aanrijdbeveiliging (de fabriek telt er 50) moet een bepaalde kinetische energie kunnen opnemen zonder dat hij bezwijkt. Gekozen is voor een slanke aanrijdbeveiliging die meebeweegt en energie absorbeert als er iets gebeurt. Dat houdt de kracht lager en is effectiever en economischer. Met speciale simulatiesoftware heeft ABT het optimale ontwerp berekend. “Het is een compromis geworden, maar wel een sterk compromis,” zegt Dirk. “Bij een botsing vervormt een deel van de vrijkomende energie de carrier, een ander deel de aanrijdbeveiliging. Een zwaar uitgevoerd ontwerp zou lomp en oneconomisch zijn. Schade heb je liever aan een klein paaltje. Dat was – kort samengevat – onze ontwerpbenadering.”
Er was eigenlijk nog nooit zó fundamenteel naar dit onderwerp gekeken, zegt Diederik. Maar de grotere afmetingen van de monopiles maken dat nu wel noodzakelijk. “Het is daarom geweldig dat dit nu wel is gebeurd.” Het ontwerp- en bouwproces van de hallen en dat van de machines vergt continu afstemming tussen ontwerpers, bouwers en ingenieurs. Daarbij doet Dura Vermeer graag een beroep op ABT, verklaart Leon. “Vooral vanwege de know how op het gebied van hybride bedrijfsvloeren. ABT had de kennis en software in huis om ook voor de aanrijdbeveiliging een goed ontwerp te maken.” Dirk vat het zo samen: “Alles aan dit karwei is uniek: de schaal, de ontwerpopgave, de locatie. Dat is zo leuk aan werken voor opdrachtgevers in de industrie: er is dynamiek, de doorlooptijd is kort, er zijn allerlei leveranciers. Pas in de uitvoering ligt het ontwerp helemaal vast.”
Dit artikel is gepubliceerd in de voorjaarseditie van ABT Magazine.