Magnetické kotvení trajektů v Londýně

Magnetic gripper for mooring a ship | Goudsmit Magnetics

Nedávno vyvinutý inteligentní kotvicí systém iDL, intelligent Dock Locking System, od nizozemské společnosti Mampaey Offshore Industries je první magnetický kotvicí systém na světě. Umožňuje zakotvení londýnského trajektu během pouhých deseti sekund. Kotvicí systém se skládá ze dvou hydraulicky ovládaných ramen, přičemž na konci každého z nich je umístěn deskový magnet o rozměrech 1500 x 1500 mm, který udržuje trajekt ve stabilní poloze u přístavního mola.

 

Čistší prostředí
Tento přístup ke kotvení snižuje emise, šetří palivo a používání motorů, čímž přispívá k čisticímu prostředí. Desky vybavené neodymovými magnety, neboli „magnetické přidržovače“, se sílou odtržení 80 kN (=8000 kg při vzduchové mezeře 6 mm) byly vyvinuty společností Goudsmit Magnetics, Waalre (NL). Magnety přitahují dvě 20 mm silné desky přivařené ke trupu trajektu. Tento proces kotvení je neustále monitorován. Důležitými aspekty během procesu vývoje deskových magnetů byly síly způsobené „houpáním“ a „vzdouváním“ hladiny, které mají za následek pohyb trajektu nahoru a dolů. Hydraulicky ovládané desky tyto síly pohlcují a pevně drží trajekt na místě. Vytvoření prvního magneticky kotveného trajektu na světě předcházelo mnoho nejrůznějších výpočtů a testů. Viz video: https://vimeo.com/290490965.


Výpočty metodou a analýzou konečných prvků Comsol a FEM
Jan Lemmens, technický inženýr prodeje společnosti Goudsmit, vysvětluje tento proces: „Společnost Mampaey již nějakou dobu hledala magnetický způsob kotvení trajektů. První, co mě napadlo, byl náš magnetický gripper, ale ten je ovládán pneumaticky, takže není možné dosáhnout síly odtržení 80 kN. Vyvinuli jsme tedy deskové magnety se silou odtržení 80 kN. Jedna instalace se skládá ze čtyř těchto deskových magnetů, které spolu tvoří jeden velký magnet s plochou povrchu přibližně 1500 x 1500 mm. Jednotlivé deskové magnety jsou spínány a vypínány hydraulickým válcem. Tento válec hydraulicky pohybuje deskovým magnetem nahoru, dolů, dopředu a dozadu.

Houpání a vzdouvání
Společnost Mampaey označuje tyto pohyby námořními termíny „houpání“ (v praxi 320 kN) a „vzdouvání hladiny“ (v praxi 130 kN) a související síly jsou způsobeny proplouvajícími plavidly a proudem vody, v tomto případě řeky Temže. Deskové magnety jsou samozřejmě ošetřeny povrchovou úpravou odolnou proti slané vodě. Před vyrobením testovací jednotky na základě výpočtů Comsol jsme učinili maximum pro dosažení odolnosti proti síle odtržení 80 kN při předpokládané vzduchové mezeře 6 mm.

Vzduchová mezera
Tato vzduchová mezera je součtem tloušťky nátěrů na lodi, nepravidelností povrchu kotvicí desky a tloušťky třecích podložek, které používáme k vytvoření dodatečného tření na trupu lodi nebo kotvicích deskách. Použitím modelu FMEA v raném stádiu vývoje jsme byli schopni minimalizovat rizika návrhu. Pomocí výpočtů FEM a Comsol, které provedli naši pracovníci, jsme nakonec byli schopni tento magnetický systém vytvořit.

Na speciálně sestavené instalaci jsme provedly nejrůznější testy, například test odtržení 80 kN (maximální houpání), test boční síly 20 kN (maximální vzdouvání) a únavový test zahrnující více než 30 000 cyklů, přičemž všechny proběhly bez závažnějších problémů. Potom jsme mohli zahájit výrobu magnetu.“
 

Woolwich ferry
Nový magnetický kotvicí systém se nyní instaluje v Londýně, což bude trvat až do konce tohoto roku. Nový systém bude oficiálně spuštěn v lednu 2019. Trajekt Woolwich Ferry přepraví přes Temži přibližně dva milióny cestujících a vozidel za rok, což představuje přibližně 25 000 kotvicích manévrů v každém z terminálů.

První magnetický kotvicí systém
Jedná se o první magnetický systém na světě, který je schopen ukotvit trajekty. Tento systém byl zvolen pro svoji výkonnost, efektivitu, bezpečnost a životnost. Základní činnost je neustále monitorována, což umožňuje sledování ukotvené hmotnosti a záznam numerických dat. Použití magnetu iDL snižuje emise, šetří palivo a používání motorů a také přispívá k čisticímu životnímu prostředí. Sytém magnetického přístaviště a kotvení s tímto typem magnetu od společnosti Goudsmit je majetkem společnosti Mampaey Offshore Industries. Tato společnost plánuje zavádění dalších těchto systémů po celém světě.