| Berging van de Koersk |
|
Luctor et emergo De Koersk - de Russische kernonderzeeër - is in 2001 geborgen. Een stukje van de roem komt Raster Industriële Automatisering toe. Hijsen op zee “Deining zorgt voor een onevenredige belasting van de hijskabels die daardoor kunnen bezwijken”, aldus Jan Dekker, medeeigenaar/ directeur van Raster. Dekker: “Mammoet’s sublieme idee was echter om strand jacks (redactie: de hydraulische hijsunits van elk 886 ton op de Giant 4 van Smit International te voorzien van gasveren (redactie: pneumatische plunjercilinders, zuigerdiameter 360 mm, slaglengte 3000 mm) voor deiningcompensatie. Ons werd gevraagd een studie te doen naar de regeling van deze gasveerinstallaties. En met succes, we kregen al snel opdracht om de besturingslogica, de automatiseringssoftware, hiervoor ook maar direct te schrijven.”
Uitdaging Dekker: “Eind juni kregen wij onze automatiseringsopdracht voor oplevering half augustus, zodat eind september - uiterlijk eind oktober - de bergingsklus geklaard zou kunnen zijn. Dat was voor Mammoet een absolute voorwaarde.” Vrije tijd - laat staan vakantie -was er voor Jan Dekker en Rob Kits - zijn zakelijk partner - dus voorlopig even niet bij. Binnen drie weken moesten er allereerst 29 plc’s, vijf industriële PC(IPC)’s met beeldschermen, een redundant netwerk en andere zaken geleverd worden.
Deiningcompensatie “Daarnaast moesten wij zorgen voor de juiste gasveerconstante met de mogelijkheid tot dynamische aanpassing, en het binnen vrij nauwe toleranties blijven van de kracht in de hijskabelbundels van de 26 strand jacks”, aldus Dekker. Hij legt uit dat de veerconstante in de - per strand jack aanwezige - vier gasveren afhankelijk was van het volume van de gasveer, terwijl de kracht in de kabel bepaald werd door de gasdruk, afkomstig uit - per strandjack - een batterij van 128 stuks met stikstof gevulde gasflessen (redactie: van 50 liter elk en (normaal) een druk van 200 bar). Berekend was dat de verticale beweging van de Giant 4 maximaal 2 meter zou mogen zijn (redactie: een ‘sea state’ van ongeveer 5, hetgeen neerkomt op witte golftoppen en schuimkoppen). Gelukkig zorgde het formaat van de Giant 4 (150 meter lang, 36 meter breed) voor een bewegingsvertraging. De soms te hoge golven hadden hierdoor geen negatieve gevolgen.
De berging van de Koersk kende vier fasen: 1. re-entry: het aanbrengen van de hijspluggen; af en toe hijsenmet ‘soepele veer’ 2. break-off: hijsen om de Koersk ‘los te weken’ uit de zeebodem 3. lifting: het echte hijsen, naar boven halen van de Koersk 4. meeting: de twee schepen (Giant 4 en Koersk) raken elkaar
Automatiseringsstructuur Mammoet gaf aan stand-alone besturings- en controlsystemen te willen hebben die via een redundant Schneider Electric real-time Modbus-plus netwerk met elkaar en het centrale regelsysteem verbonden zouden moeten zijn. Rob Kits: “De beschikbaarheid van het netwerk was cruciaal voor de automatisering van het hijsen, vandaar ook die redundantie. Bij het uitvallen van één industriële PC(IPC) zou het totale systeem gewoon operationeel moeten blijven en dus werden de IPC’s uitgevoerd met kaarten voor redundante communicatie.Verder zou iedere operator (redactie: 26 man lokaal, 2 man centraal) via een lokale plc met touchscreen zijn deel van het proces moeten kunnen volgen en sturen. De twee centrale operators zouden echter in één oogopslag de situatie van dat moment én de historie moeten kunnen zien. Dit heb ik gerealiseerd door hun 3-D beeld na elke gasveerslag steeds iets te vervagen. Met tien scherm up-dates perseconde gaf dit de centrale operator een goed beeld van de opgetreden veranderingen. Informatie die, inclusief de operator acties, ooknog eens door door de IPC’s gelogd werden. Onze applicatie berekende en visualiseerde - via de strand jacket hijskrachten - ook de resultante hijskracht en het aangrijppunt daarvan. Belangrijke informatie voor met name de ‘break-off’ fase, om de beweging van de Koersk te kunnen beïnvloeden. Tijdens de ‘lifting’ fase zou de resultante hijskracht en het aangrijppunt buiten de invloedsfeer van de operators liggen. Zij zouden dan slechts kunnen reageren op veranderingen, niet zelf actief kunnen sturen.” Kits legt uit dat overschrijding van maximale dynamische hijskrachten- per strand jacket en per operator - gevisualiseerd werd door een rood vlak in een staafdiagram. Doordat de grenzen per strandjacket instelbaar waren, kon rekening gehouden worden met bijvoorbeeld de lagere belastbaarheid van een niet goed aangelegde hijsplug. Volgens Kits stond het operators echter vrij om toch het rode gebied in te duiken. Hiervoor liet het systeem - door overdimensionering- natuurlijk ook nog wel ruimte. Zo bedroeg de echt maximale hijskracht van de strand jackets bijvoorbeeld zo’n 1000 ton per stuk. Eerdergenoemd redundant netwerk verbond de lokale plc’s met vijf centraal opgestelde IPC’s. Een parallel draaiend simulatieprogramma van het Duitse ingenieursbureau IgH, bood de mogelijkheid om na het verschijnen van onverwachte waarden tijdens de operatie evenstil te leggen en bepaalde acties eerst vrijblijvend te testen. Kits: “Op basis van een door ons ontwikkelde Ethernetverbinding was het inderdaad mogelijk om het simulatieprogramma - geschreven onder Linux en eerder gebruikt voor training van de operators - te voeden met real-time data. Zelf hadden we ons besturings- en controlesysteem geschreven in Delphi, dit bleek echter geen enkelprobleem te zijn.” Raster’s real-time besturings- en controlesysteem kreeg de data niet alleen vanuit de 26 strand jack’s, maar ook van twee stations op de Koersk voor meting van de diepte (via gecorrigeerde druk), de magnetische positie (via een kompas) en meting van de horizontale/axiale positie (‘tilt and rol’). Op de acht katrollen voor inname van de hijskabels werd ook nog een ingehaalde kabellengtemeting gedaan, terwijl via sonar het laatste stuk van de hijsbeweging - het tegen de Giant 4 aantrekken van de Koersk - gestuurd en bewaakt is.
Toegift Mammoet heeft het deiningcompensatie-systeem ook ingezet voor het aanbrengen van de hulpkabels. Door het relatief lage gewichtvan de kabels met toebehoren waren twee van de vier gasveren voldoende om de klus te klaren. Door ook een lage gasdruk te kiezen leverde de installatie het karakter van een slappe veer. Kits: “Om de Russen aan boord van het duikvaartuig de Mayo, een paar kilometer verderop, ook in staat te stellen de operatie te volgen, heb ik - tussen de bedrijven door - echter ook nog even twee remote monitoring-applicaties geschreven. De communicatie heb ik gerealiseerd met behulp van ethernet- radiocommunicatie via twee rondzendantennes. Dit werkte uitstekend. En via TCP/IP, wat gewone internettechnologie en eerdergenoemde radioverbinding heb ik er ook nog voor gezorgd dat, na digitalisering, onderwaterbeelden van de duikers - en beschikbaar op de Mayo - ook beschikbaar kwamen op de Giant 4.” Jan Dekker en Rob Kits schrijven hun succes niet alleen toe aan hun flexibiliteit en slagvaardigheid, maar zeker ook aan hun ervaring met het visualiseren van relevante procesinformatie, de werking van interspacing, het realiseren van transparante communicatie binnenautomatiseringssystemen en remote control en monitoring met behulp van internettechnologie. Raster blijkt in staat om technologie uit de domeinen industrie en kantoor creatief en betrouwbaar te mixen.
|
