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.
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).
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
Energetyka, OZE
Gospodarka odpadami, Recykling
Ekologia, Ochrona środowiska
E-transport, E-logistyka, E-mobilność
EkoDom, EkoBudownictwo
EkoRolnictwo, BioŻywność
Prawo, Administracja, Konsulting
European Energy zamawia elektrolizer Stiesdal dla swojego projektu PtX
Czy nowe brytyjskie prawo może zmusić właścicieli domów do montażu kotłów wodorowych?
Ciepło odpadowe to największe na świecie niewykorzystane źródło energii
Metamateriały zwiększą efektywność ogniw fotowoltaicznych
OWC przygotuje dla Ilmatar Offshore projekty techniczne morskich farm Stormskär i Väderskär
Gdański Uniwersytet Medyczny otrzymał dofinansowanie na fotowoltaikę
Ropa brent | 64,38 $ | baryłka | 0,00% | 21:58 |
Cyna | 24350,00 $ | tona | 2,20% | 24 mar |
Cynk | 2899,00 $ | tona | 0,21% | 24 mar |
Aluminium | 2264,00 $ | tona | 0,00% | 24 mar |
Pallad | 2680,00 $ | uncja | 0,00% | 21:57 |
Platyna | 1191,10 $ | uncja | 0,00% | 21:59 |
Srebro | 25,11 $ | uncja | 0,00% | 21:59 |
Złoto | 1731,30 $ | uncja | 0,00% | 21:59 |