Magnetyczne cumowanie promu w Londynie

Magnetic gripper for mooring a ship | Goudsmit Magnetics

Niedawno opracowany, inteligentny system cumowania firmy iDL, inteligentny system blokowania statku w doku holenderskiej firmy Mampaey Offshore Industries, to pierwszy na świecie magnetyczny system cumowania. Dzięki niemu cumowanie promu w doku w Londynie zajmuje zaledwie dziesięć sekund. System cumowania składa się z dwóch hydraulicznie sterowanych ramion z płytą magnetyczną umieszczoną na końcu każdego z nich, o wymiarach około 1500 x 1500 mm, która utrzymuje prom w stabilnym położeniu w doku.

 

Czystsze środowisko
To podejście do cumowania pozwala ograniczyć emisje, oszczędzać paliwo i wykorzystanie silników oraz przyczynia się do zapewnienia czystszego środowiska. Płyty wyposażone w magnesy neodymowe, tzw. „podkładki magnetyczne”, których opór wynosi 80 kN (= 8000 kg przy szczelinie powietrznej o wielkości 6 mm) opracowała firma Goudsmit Magnetics z Waalre (NL). Magnesy przyciągają dwie blachy o grubości 20 mm, przyspawane do kadłuba promu. Ten proces cumowania jest stale monitorowany. Ważnymi aspektami podczas procesu opracowywania płyt magnetycznych były: siły powstające podczas „kołysania burtowego” i „kołysania postępowego”, które powodują podnoszenie się i opadanie promu. Sterowane hydraulicznie płyty pochłaniają te siły i mocno utrzymują ładunek w odpowiednim miejscu. Różne obliczenia i testy poprzedziły ostateczne stworzenie pierwszego na świecie promu cumowanego magnetycznie. Patrz film: https://vimeo.com/290490965


Obliczenia Comsol i FEM
Jan Lemmens, inżynier ds. sprzedaży i technicznych w firmie Goudsmit wyjaśnia proces: „Od jakiegoś czasu firma Mampaey szukała sposobu magnetycznego cumowania promów. Moja pierwsza myśl była zwrócona w stronę naszego chwytaka magnetycznego, ale jest on obsługiwany pneumatycznie, co uniemożliwia osiągnięcie oporu na poziomie 80 kN. Dlatego stworzyliśmy płytę magnetyczną o oporze 80 kN. Jedna instalacja składa się z czterech takich płyt magnetycznych, które razem tworzą jeden duży magnes o powierzchni około 1500 x 1500 mm. Poszczególne płyty magnetyczne są włączane i wyłączane przez siłownik hydrauliczny. Powoduje on hydrauliczne przesuwanie płyty w górę i w dół oraz do przodu i do tyłu.

Kołysanie burtowe i postępowe
Firma Mampaey określa te ruchy za pomocą terminów z dziedziny żeglugi morskiej: „kołysanie burtowe” (w praktyce 320 kN) oraz „kołysanie postępowe” (w praktyce 130 kN), a powiązane z nimi siły są wywoływane przez przepływające statki i płynącą wodę, w tym przypadku Tamizę. Oczywiście płyty są też pokryte powłoką odporną na słoną wodę. Zanim mogliśmy stworzyć jednostkę testową na podstawie obliczeń Comsol, zrobiliśmy wszystko, co w naszej mocy, aby osiągnąć odporność na opór na poziomie 80 kN, przy założeniu, że szczelina powietrzna wyniesie 6 mm.

Szczelina powietrzna
Ta szczelina powietrzna stanowi sumę powłok przewidzianych na statku, nieregularności powierzchni płyt cumowniczych i grubości podkładek ciernych, które wykorzystujemy do uzyskania dodatkowego tarcia na kadłubie statku lub płytach cumowniczych. Dzięki wykorzystaniu modelu FMEA na wczesnym etapie, udało nam się zminimalizować ryzyko związane z projektowaniem. Wykorzystując obliczenia FEM i Comsol przeprowadzone przez naszych pracowników, byliśmy w stanie stworzyć ten system magnetyczny.

Przeprowadziliśmy różne testy, wykorzystując specjalnie skonstruowaną instalację testową. Były to test odporności na opór rzędu 80 kN (maksymalne kołysanie burtowe), test odporności na siłę boczną rzędu 20 kN (maksymalne kołysanie burtowe) i test zmęczenia obejmujący ponad 30 000 cykli. Każdy z tych testów został zaliczony bez szczególnych problemów. Następnie mogliśmy zwolnić magnes do produkcji.”
 

Prom Woolwich
Nowy magnetyczny system cumowania jest obecnie instalowany w Londynie, a jego montaż potrwa do końca tego roku. Oficjalna inauguracja tego systemu będzie miała miejsce w styczniu 2019 roku. Prom Woolwich przewozi rocznie około dwóch milionów pasażerów i pojazdów po Tamizie, co wiąże się z około 25 000 operacji cumowania w każdym terminalu.

Pierwszy magnetyczny system cumowania
Jest to pierwszy system magnetyczny na świecie, za pomocą którego można cumować promy. System ten został wybrany z uwagi na jego wydajność, skuteczność, bezpieczeństwo i trwałość. Operacja cumowania jest stale monitorowana; umożliwia to monitorowanie cumowanej masy i rejestrowanie danych numerycznych. Korzystanie z magnesu cumowniczego iDL pozwala ograniczyć emisje, oszczędzać paliwo i wykorzystanie silników oraz przyczynia się do zapewnienia czystszego środowiska. Technika cumowania magnetycznego z wykorzystaniem tego typu magnesu firmy Goudsmit stanowi własność firmy Mampaey Offshore Industries. Zamierza ona wdrożyć więcej takich systemów na całym świecie.