En hydraulisk dæmper med en totalvægt på omkring 220 ton og kapacitet til laster på op til 3.000 ton har forladt Servis fabrik i Rissa i Norge. Bag de ekstreme dimensioner står et hydrauliksystem, der er konstrueret til at beskytte kraner og laster mod de store dynamiske kræfter, som kan opstå under tunge offshoreoperationer.
Den hydrauliske dæmper er udviklet og fremstillet af Servi Group til norske Cranemaster. Ifølge virksomhederne er det den største enhed af sin slags, der hidtil er produceret.
Servi har fremstillet hydraulikcylindre, dæmpere og akkumulatorer siden 1956 og har i mere end 30 år udviklet hydrauliske dæmpere til Cranemaster. Men denne konstruktion indebar et markant spring i størrelse.
Servis tidligere rekord fra 2016 var en dæmper med kapacitet til 1.100 ton. Den nye enhed er dimensioneret til 3.000 ton og blev prøvelastet under fremstillingen op til 3.700 ton.
En hydraulikcylinder i et væsentligt større system
Det, der ved første øjekast kan ligne en gigantisk hydraulikcylinder, er i virkeligheden et komplet hydraulisk dæmpningssystem.
Cylinderen er den centrale mekaniske komponent, men systemet omfatter også ti hydraulikakkumulatorer, manifolder, ventiler, pilotsystemer og sit eget styresystem.
Cranemaster betegner enheden CM3-3000T-5500-A og angiver en maksimal slaglængde på hele 5,5 meter. Den er konstrueret til 3.000 tons sikker arbejdsbelastning og en dynamisk lastkapacitet på 3.500 ton.
Dimensionerne stillede Servi over for nye konstruktionsudfordringer. Blandt andet skulle cylinderdimensioner og maksimalt hydrauliktryk tilpasses de meget store kræfter, samtidig med at komponenterne stadig skulle kunne fremstilles og bearbejdes med tilstrækkelig præcision.
Dele i denne størrelsesklasse er ikke lagervarer. Servi oplyser, at der hovedsageligt anvendes specialfremstillede smedede emner, som først grovbearbejdes og derefter finbearbejdes til de tolerancer og overfladekvaliteter, som konstruktionen kræver.
Hvorfor er en sådan dæmper nødvendig offshore?
Ved et almindeligt løft på land er kranen og lasten stort set stille i forhold til hinanden. Til havs er situationen helt anderledes.
Et installationsfartøj bevæger sig konstant med bølgerne, samtidig med at kranen kan holde en last, der vejer hundreder eller tusinder af ton. Når fartøjet bevæger sig op og ned, ændres bevægelsen og kraften i løftesystemet derfor.
Det betyder, at den statiske vægt ikke fortæller hele historien. Bevægelsen kan skabe betydeligt højere dynamiske kræfter i kran, wirer, løftegrej og den komponent, der skal installeres.
Her fungerer den hydrauliske dæmper omtrent som en enorm støddæmper mellem kranen og lasten. I stedet for at en pludselig bevægelse overføres direkte gennem hele løftesystemet, får cylinderen lov til at bevæge sig kontrolleret og absorbere en del af energien.
Det kan reducere de højeste belastninger og gøre tunge løft mulige, også når fartøj og last bevæger sig i forhold til hinanden.
Akkumulatorerne tager sig af energien
En vigtig del af systemet er hydraulikakkumulatorerne.
Når cylinderen bevæger sig, presses hydraulikvæske mod akkumulatorerne, hvor komprimeret gas fungerer som en fjeder. På den måde kan bevægelsesenergi lagres midlertidigt og derefter føres tilbage på en kontrolleret måde.
Princippet er velkendt inden for hydraulik. Udfordringen her ligger først og fremmest i skalaen.
Servis tidligere største konstruktion havde fire akkumulatorer. Den nye enhed har ti. Derfor kunne den tidligere manifoldkonstruktion ikke skaleres op direkte. Servi udviklede i stedet en ny løsning, hvor akkumulatorerne kobles to og to til separate manifolder.
5,5 meters bevægelse giver tid til at håndtere kraften
Den store slaglængde er en vigtig del af funktionen. Cranemaster angiver maksimalt 5.500 mm for CM3-3000T-5500-A.
Det giver systemet mulighed for at lade lasten bevæge sig over en relativt lang strækning, samtidig med at energien optages hydraulisk. I stedet for at en bevægelse bremses meget brat, kan lasten bremses og kontrolleres over en længere strækning.
For offshoreinstallationer er dette især vigtigt ved for eksempel passage gennem vandoverfladen, landing af tunge komponenter på havbunden og situationer, hvor pludselige bevægelser ellers kunne skabe kraftige spidsbelastninger.
Cranemaster angiver blandt andet støddæmpning, overbelastningsbeskyttelse, kontrol af trækraft, landing af undervandsudstyr og såkaldt pile run protection som anvendelsesområder for den store enhed.
Et eget styresystem på dæmperen
Størrelsen er ikke den eneste tekniske nyhed. Det er også første gang, Servi har leveret en komplet hydraulisk dæmper af denne type med et integreret styresystem.
Styreskabet sidder direkte på enheden og indeholder hydraulikaggregat, batterier med lader og elektronisk kontrolsystem.
Systemet kan styre, hvilke akkumulatorer der bruges, gennem hydraulisk manøvrerede ventiler. Operatøren kan kontrollere dæmperen via fjernstyring, samtidig med at sensordata indsamles og logges.
Servi har desuden indbygget både elektrisk og hydraulisk mulighed for at styre systemet. Den elektriske styring er den primære løsning, mens den hydrauliske fungerer som alternativ.
Størrelsen påvirkede endda fabrikken og vejen
Projektets dimensioner skabte problemer langt ud over selve hydraulikkonstruktionen.
Servi måtte fremrykke en ny produktionshal, konstruere en særlig monteringsbænk og udvikle nye manifoldløsninger. Også transporten blev et projekt i sig selv.
Vejen mellem produktionshallen i Rissa og havnen måtte forstærkes, for at den cirka 220 ton tunge dæmper kunne transporteres ud.
Ved funktionstest blev dimensionerne igen tydelige. Da stempelstangen skulle køres ud, var bygningen ganske enkelt ikke stor nok – stangen måtte skubbes ud gennem åbningen i produktionshallen.
Den 10. marts 2025 blev den færdige enhed transporteret fra fabrikken og lastet på skib.
Større offshoreinstallationer driver hydraulikken mod nye dimensioner
Udviklingen hænger sammen med, at det udstyr, der installeres offshore, bliver stadig større.
Det gælder både store undervandsinstallationer inden for olie- og gasindustrien og komponenter inden for havvind. Når masserne øges, vokser også kravene til de systemer, der skal kontrollere de dynamiske kræfter under installationen.
En fordel ved en enkelt dæmper med meget høj kapacitet er desuden, at man undgår at kombinere flere mindre enheder. Flere parallelle dæmpere kræver ekstra løfteåg og koblinger over og under enhederne, hvilket optager værdifuld højde under krankrogen.
Servis 220-tons konstruktion viser derfor ikke kun, hvor stor en hydraulikcylinder og det tilhørende udstyr kan blive. Den illustrerer også, hvorfor hydraulik stadig er en central teknologi, når meget store kræfter skal kontrolleres på begrænset plads – og under nogle af industriens mest krævende forhold.
