Introductie
De energietransitie op zee vraagt om betrouwbare kabelverbindingen. Niet alleen bij de aanleg van nieuwe windparken, maar ook wanneer bestaande kabels onderhoud of reparatie nodig hebben. De beschikbaarheid van geschikt materieel bepaalt dan mede hoe snel een schip kan worden ingezet.
Huisman ontwikkelde hiervoor het Modular Cable Lay System. Dit modulaire kabellegsysteem kan op verschillende typen schepen worden geplaatst. Zo kan een offshore constructieschip worden ingezet voor kabelreparaties of worden ingericht voor bijvoorbeeld het leggen van kabels tussen windturbines.
Afhankelijk van de opdracht wordt het systeem opgebouwd als compacte reparatieopstelling of als volledige kabellegopstelling. Daarmee kunnen scheepseigenaren hun bestaande vloot voor meerdere werkzaamheden inzetten, zonder voor iedere toepassing een afzonderlijk gespecialiseerd schip beschikbaar te hoeven hebben.
Binnen het systeem werken verschillende onderdelen samen, waaronder het Reel Drive System die zorgt voor de gecontroleerde aandrijving van kabelhaspels.
"Wat dit concept zo waardevol maakt, is de flexibiliteit van het ontwerp. Operators kunnen hun schip configureren voor een specifieke taak en daarmee inspelen op een veranderende marktvraag," zegt Terence Vehmeijer, Engineering Manager Products bij Huisman.
Engineering onder offshore omstandigheden
Het Modular Cable Lay System is ontworpen voor zware offshore toepassingen. Afhankelijk van de configuratie bedraagt de systeemlengte ongeveer 35 tot 80 meter. Het systeem is geschikt voor kabels met een diameter van 50 tot 500 millimeter en heeft een trekkracht van circa 30 ton. De kabellegsnelheid ligt rond de 30 meter per minuut.
De technische gegevens zeggen iets over de capaciteit van het systeem, maar nog niet over de ontwerpuitdaging. Het systeem wordt namelijk op verschillende schepen gebruikt en krijgt daardoor te maken met uiteenlopende ondersteuningen, beschikbare ruimte en belastingen. Daarbij komen de dynamische omstandigheden op zee. Bewegingen van het schip, golfslag, wind, wisselende kabelbelastingen en hijssituaties zijn allemaal van invloed op het ontwerp.
Bij een modulair systeem ligt een belangrijk deel van de uitdaging in de aansluiting op het schip. De krachten moeten via de dekondersteuning veilig worden overgebracht, terwijl ook ruimte, bereikbaarheid en kabelrouting moeten kloppen. Een oplossing die op het ene schip goed past, vraagt op een ander schip soms om een andere configuratie of ondersteuning. Die interfaces bepalen mede hoe snel en betrouwbaar het systeem kan worden gemobiliseerd.
Huisman had voor het Reel Drive System een basisontwerp en een duidelijke productvisie. De volgende stap was om dit door te ontwikkelen tot een onderbouwd en produceerbaar engineeringspakket. MechDes levert daarbij onder andere detailengineering en sterkteberekeningen (FEM analyses).
De engineering gaat verder dan het aantonen van voldoende sterkte. Ook productie, montage, transport, toegankelijkheid en onderhoud worden in het ontwerp meegenomen. Een constructie moet niet alleen goed berekend zijn, maar ook praktisch gebouwd en gebruikt kunnen worden.
"Bij dit soort equipment gaat het om het totaalplaatje," vertelt Terence. "Het systeem moet niet alleen sterk en betrouwbaar zijn, maar ook veilig en efficiënt te opereren. Daarnaast moet bij het ontwerp rekening worden gehouden met de installatie op het schip en de zware omstandigheden op zee."
Van buizen naar platen
Een concreet voorbeeld binnen het project is de ontwikkeling van het frame van de Storage Reel. In een eerdere fase bestond het uitgangspunt grotendeels uit buisconstructies. Tijdens de fase van detailengineering bleek een uitvoering met platen beter aan te sluiten op de eisen rond belasting, vermoeiing, productie en montage.
Bij offshore equipment is vermoeiing namelijk een belangrijk aandachtspunt. Een constructie krijgt niet eenmaal een maximale belasting te verwerken, maar wordt gedurende haar levensduur steeds opnieuw belast. Daardoor zijn de vorm van de constructie, verbindingen, lokale spanningen en de manier waarop krachten door het frame lopen bepalend voor de levensduur.
"MechDes kijkt verder dan alleen de berekening," zegt Terence. "Ze denken mee over de praktische impact van ontwerpkeuzes en komen met oplossingen die technisch goed onderbouwd én maakbaar zijn. Dat maakt hen een waardevolle partner in dit traject." De wijziging van buizen naar platen was daarom geen vormkeuze. Het was een technische afweging waarin sterkte, vermoeiing, maakbaarheid en montage samenkwamen. Door deze aspecten vroeg in het traject mee te nemen, kon het ontwerp worden aangescherpt voordat het de productiefase inging.
Samenwerken met korte lijnen
De onderdelen binnen een modulair kabellegsysteem beïnvloeden elkaar. Een aanpassing aan de Storage Reel kan gevolgen hebben voor krachten, ruimtegebruik, kabelrouting of toegankelijkheid van andere onderdelen. Daarom is regelmatig overleg tussen de betrokken engineers belangrijk.
Binnen het project werken engineers, lead engineers en projectmanagers van Huisman en MechDes rechtstreeks samen. In de afstemming worden ontwerpwijzigingen, berekeningen en vragen vanuit productie in samenhang besproken. Dat houdt de lijnen kort en voorkomt dat beslissingen los van de rest van het systeem worden genomen.
Huisman en MechDes herkennen elkaar in de manier waarop zij naar techniek kijken. In beide organisaties staat vakmanschap dicht bij het werk. Engineers krijgen ruimte om inhoudelijke keuzes te maken, vragen te stellen en ontwerpbeslissingen helder te onderbouwen.
Huisman bewaakt de productvisie, systeemintegratie en operationele randvoorwaarden. MechDes vertaalt die uitgangspunten naar een technisch onderbouwd en produceerbaar ontwerp. De rolverdeling is helder, terwijl de uitwerking in nauw overleg plaatsvindt.
"De samenwerking is inhoudelijk en open," vertelt Terence. "We kunnen snel schakelen en technische keuzes open met elkaar bespreken. MechDes levert daarbij niet alleen de benodigde capaciteit, maar denkt ook actief mee over praktische en maakbare oplossingen."
Hoogwaardige engineering als basis voor samenwerking
Het Reel Drive System is niet het enige project waarin Huisman en MechDes samenwerken. Inmiddels lopen er meerdere initiatieven binnen offshore, kabelleggen, lifting en handling en renewables. In die projecten weten beide organisaties elkaar steeds opnieuw te vinden.
"De samenwerking werkt goed omdat we technisch op dezelfde manier naar vraagstukken kijken," vertelt Terence. "We kijken kritisch naar ontwerpkeuzes, dagen elkaar inhoudelijk uit en zoeken samen naar de oplossing die technisch en praktisch het beste werkt." Die gedeelde manier van werken vormt de basis voor verdere samenwerking. Beide organisaties zien sterke engineering als vertrekpunt voor een betrouwbaar eindresultaat.
Over Huisman
Huisman ontwikkelt, bouwt en onderhoudt zwaar hijs en handling equipment voor onder meer offshore wind, energie en maritieme toepassingen. De organisatie levert uiteenlopende systemen, van kranen en dek equipment tot complete oplossingen voor kabelleggen en pijpleggen. Engineering, productie en service komen daarbij samen in equipment dat onder zware omstandigheden betrouwbaar moet presteren.
Ook een engineeringsuitdaging?
Project Manager Arjan Schouten en onze Commercieel Manager Rik de Muinck denken graag met je mee. Neem contact op en ontdek wat we samen kunnen realiseren.
