Specjalny tunel rozmagnesowujący dla Pioneering Spirit

12-metrowe rury, które muszą zostać zespawane ze sobą do 24 metrów i utworzyć rurociąg w morzu, przez który - w tym przypadku - przepływa gaz, to nie lada zadanie, ale dla Pioneering Spirit to codzienna praca. Największy statek konstrukcyjny na świecie jest własnością szwajcarsko-holenderskiego wykonawcy morskiego Allseas i znajduje się u wybrzeży Rotterdamu, na Maasvlakte. Jego zadaniem jest instalacja i demontaż obrotowych platform wiertniczych oraz układanie największych i najcięższych podmorskich rurociągów na dnie morza. Kolos ma 477 metrów długości, 124 metry szerokości i może udźwignąć 48000 ton. Podnosi platformę wiertniczą w zaledwie 10 sekund. Niewiarygodne, ale prawdziwe.
 

Problem: magnetyzm szczątkowy utrudnia spawanie rurociągów

Aby ułożyć rurociąg, pokładowa fabryka spawa ze sobą odcinki rur, które są opuszczane na dno morskie. Podczas procesu spawania inżynierowie Pioneering Spirit pomyśleli o możliwości usprawnienia procesu spawania, w tym celu zwrócili się do Goudsmit Magnetics. Prawie wszystkie metale żelazne mogą zawierać magnetyzm szczątkowy; podobnie było z niektórymi segmentami rur w Pioneering Spirit, których nie można było tak łatwo zespawać. Dzieje się tak, ponieważ łuk elektryczny zawiera elektrony, powodując jego odchylenie z powodu pola magnetycznego. W rezultacie istnieje szansa na uzyskanie gorszej jakości spoiny, która może nie przejść rygorystycznych kontroli jakości. Dwóch naszych inżynierów wybrało się do Maasvlakte, aby sprawdzić, czy możliwe jest wprowadzenie ulepszeń w procesie. Zabrali ze sobą gaussometr i szereg systemów rozmagnesowujących, w tym tunel rozmagnesowujący i mobilną jednostkę rozmagnesowującą.

Specjalny tunel rozmagnesowujący wykonany na zamówienie

Po dniu testów okazało się, że tunel demagnetyzacyjny daje pożądane rezultaty. Jednak w przemyśle morskim odporność na korozję jest zawsze wyzwaniem, więc zapytano nas, czy możliwe jest wykonanie specjalnego, wyjątkowo wytrzymałego tunelu z obudową wykonaną z tworzywa sztucznego. Preferowane było precyzyjne dopasowanie, pozostawiające jak najmniej szczeliny powietrznej między rurą a tunelem. Udało nam się. W celu zamontowania na statku, na tunelu umieszczono ramę wykonaną z niemagnetycznej stali nierdzewnej. Na podstawie wyników pierwszego testu terenowego nasi inżynierowie FEM obliczyli prawidłowy rozmiar parametrów projektowych. Na tej podstawie inżynierowie mechanicy zajęli się mechanicznym opracowaniem tunelu rozmagnesowującego. 

Specjalna skrzynka kontrolna i uruchomienie na miejscu okazały się sukcesem

Standardowy system sterowania został również zmodyfikowany na życzenie klienta. Zespół Pioneering Spirit zażyczył sobie czujnika start/stop, który sprawia, że rura przelotowa włącza i wyłącza tunel. Rury są wykonane z grubego stopu stali, który może utrzymać więcej magnetyzmu.  Jeśli istnieje większe pole magnetyczne, potrzeba również więcej prądu, aby wydobyć magnetyzm. Demagnetyzacja jest możliwa poprzez wytworzenie malejącego zmiennego pola magnetycznego w obrabianym przedmiocie. Osiąga się to za pomocą zmiennego sygnału ciągłego i przejścia produktu przez tunel. Im niższa częstotliwość, tym głębiej sygnał penetruje metal. Jednak niska częstotliwość wymaga również niskiej przepustowości rurociągu przez tunel. Ograniczeniem naszego systemu jest częstotliwość, a dla klienta jest to prędkość instalowanej rury.

Zaowocowało to najbardziej optymalnym projektem dla aplikacji Pioneering Spirit.

Podczas uruchamiania tego specyficznego dla klienta systemu rozmagnesowywania, szukaliśmy optymalnej przepustowości, częstotliwości, prądu i czystego kształtu sygnału. Dzięki ukierunkowanym testom w wielu iteracjach osiągnęliśmy najlepszy wynik i byliśmy w stanie optymalnie dostroić sterownik do produktu klienta na miejscu.

Odpowiednie rozwiązanie dla każdego procesu

Rury są dostarczane na rodzaj przenośnika rolkowego z napędem i za pomocą tego systemu możliwe jest rozmagnesowanie za pomocą sygnału ciągłego, podczas gdy rura porusza się w tunelu. W zależności od zastosowania, istnieją 3 możliwości demagnetyzacji. Z sygnałem malejącym, z sygnałem ciągłym lub z sygnałem stałym. Im mniej tunel jest włączony, tym mniej się nagrzewa i zużywa energii. W ciągu pół godziny dwie rury są rozmagnesowywane, a następnie zgrzewane ze sobą, tworząc „złącze”. Proces ten trwa 24 godziny na dobę. Mimo że magnetyzm jest pożądany w dziewięciu na 10 przypadków, niepożądany magnetyzm może utrudniać wiele procesów. Firma Goudsmit ma jednak i na to rozwiązanie!