HMI-Positionsüberwachungssystem

Schiffsverladearme und ihre Steuerung in explosionsgefährdeten Bereichen

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Auch beim Aufbau des Rohrleitungssystems gibt es Einsparpotenziale

Auch für die Konstruktion des Rohrleitungssystems gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die beiden wichtigsten Aufbauformen sind die an einen Stützrahmen montierte Rohrleitung und das selbsttragende Rohrleitungssystem. Bei der Originalkonstruktion ruht das Rohrleitungssystem auf einem Stützrahmen, dem eingebaute Lager eine gewisse Flexibilität verleihen. Der Rahmen trägt das gesamte Gewicht der Stahlrohre für den Produkttransport und nimmt auch alle Windlasten sowie Kräfte infolge von Schwankungen der Umgebungstemperatur und sogar von Erdbeben auf. Das Rohrleitungssystem selbst braucht nur der Kombination aus Produkttemperatur und Produktdruck standzuhalten. Bei den heutigen Anwendungen wird in zwei Fällen ein Stützrahmen benötigt, und zwar bei Tieftemperaturanwendungen — etwa der Umschlag von Flüssigerdgas — und beim Transport von aggressiven Flüssigkeiten, die am Rohrleitungssystem schwere Korrosion hervorrufen können.

Innovativer ist dagegen ein selbsttragendes Rohrleitungssystem für den Produkttransport. Durch Verbesserungen konnte in vielen Fällen der separate Stützrahmen entfallen. Daraus resultieren eine Reduzierung der Stahlmenge für die Stützkonstruktion und weitere Materialeinsparungen bei der Herstellung von Stahlkomponenten, Lagern, Schmiervorrichtungen usw. Sind die Drehgelenke stabil genug, um den angreifenden Kräften standzuhalten (je nach Produkt und Struktur), kann das Rohrleitungssystem für das Produkt selbsttragend ausgeführt werden. Eventuell erforderliche Verstärkungen werden an das Rohrleitungssystem geschweißt, um Durchbiegungen zu verhindern und die nötige Steifigkeit zu erreichen.

Bildergalerie

Symmetrische Konstruktion bieten klare Vorzüge

Symmetrische Schiffsverladearme sind ein nächster Entwicklungsschritt, kennzeichnend dafür sind die beiden Innenarme (Bildergalerie Abb. 3). Dieses Konzept bietet gleich mehrere wichtige Vorteile:

  • symmetrische Lastverteilung auf die Drehgelenke;
  • symmetrische Kräfteverteilung innerhalb der Struktur;
  • geringeres Gewicht durch schlankes Design;
  • keine Einwirkung permanenter Kraftmomente auf die Pier (es wirken nur zeitweise Biegemomente durch Windlasten oder bei sonstigen Erschütterungen);
  • große Abmessungen realisierbar, mehr Reichweite ohne überdimensionale Konstruktionen.

Bis vor kurzem gab es symmetrische Ladearme nur für selbsttragende Rohrleitungen, nicht aber für Konfigurationen mit separater Stützkonstruktion, wie sie bei Tieftemperatur-Anwendungen wie dem Umschlag von Flüssigerdgas benötigt werden. Damit werden die Vorzüge der symmetrischen Bauweise nun für weitere Anwendungen nutzbar.

Weiterentwicklung der Technologie erleichtert Ship-to-Shore-Verbindungen

Um Flüssigkeiten aus einem Tanklager zu einem Tankschiff zu transportieren, werden in der Verbindung zwischen Schiff und Pier (Ship-to-Shore-Verbindung, STS-Verbindung) flexible Komponenten benötigt, damit der Ladearm den Bewegungen des Schiffs folgen kann. Diese Komponenten sind allerdings Verschleißerscheinungen ausgesetzt, haben nur eine begrenzte Lebensdauer und sind relativ umständlich in der Bedienung. Um Flansche miteinander zu verbinden, gibt es drei Möglichkeiten: die Flanschverschraubung, die manuelle und die hydraulische Schnellkupplung.

Bei einer Flanschverschraubung muss der Bediener das Drehgelenk des Ladearms in eine Position drehen, bei der beide Flanschbilder genau aufeinander ausgerichtet sind. Hinzu kommt, dass die Befestigung der vielen Schrauben viel Zeit und Aufwand erfordert, besonders bei starkem Wind (im Betrieb sind Windgeschwindigkeiten bis 22,5 m/s nicht ungewöhnlich). Manuelle Schnellkupplungen lassen sich deutlich schneller und komfortabler handhaben, allerdings nicht ferngesteuert. Beide Flansche müssen vor dem Verbinden von Hand bewegt werden. Hydraulische Schnellkupplungen bieten dagegen die Möglichkeit, durch Drücken einer einzigen Taste ferngesteuert den Schiffsverladearm mit der Sammelleitung des Schiffs zu verbinden.

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