Nordsjøens vagabond

  • Fagartikler

På boreriggen Stena Don er systemet for dynamisk posisjonering og den elektriske driften for posisjonerings- og framdriftspropellen svært godt integrert. Riggen kan plasseres med en nøyaktighet på noen få meterog spare energi ved flytting.

Boreriggen Stena Don kan på egenhånd finne fram til og opprettholde en gitt posisjon. Ved å bruke ny teknikk for kontroll av fremdriftsmaskineri og siste versjon av Kongsberg Simrads dynamiske posisjoneringssystem (DP), klarer den nye boreriggen å holde posisjonen uten å bruke ankere. Kombinasjonen gir også en mer effektiv rigg og forbedret driftsøkonomi.

Stena Don er klassifisert som en DP III-rigg i henhold til Det Norske Veritas (DNV) som stiller de strengeste kravene for å kunne operere på dypt vann. For å plassere fartøyet med en nøyaktighet på noen få meter selv i dårlig vær, brukes siste generasjons DP og elektrisk drift med innstillbar hastighet.

DP-systemet vil motta signaler fra tre referansesystemer: GPS satellittdata, et hydro-akustisk fyr på havbunnen og en spennwire til havbunnen. Riggen vil etter behov bli drevet av seks posisjonerings- og fremdriftspropeller (asimut thrustere), montert på riggens to pongtonger, tre thrustere på hver. Thrusterne vil også bli brukt når riggen skal flyttes fra ett sted til et annet.

Hver gang riggen skal flyttes til et nytt sted, vil pongtongene deballasteres slik at riggen heves noen meter. Dette sparer energi under flytting.

Hver av de seks thrusterne drives av et system som består av en "Geafol" tørrisolert trafo, der viklingene er innstøpt i harpiks, en "Simovert MV" mellomspennings frekvensomformer og en 3300 kW "H-modul"-motor.

Nøyaktig og energiøkonomisk

Funksjonen med innstillbar hastighet gir mulighet til nøyaktig styring av thrusterne. Siden hastigheten hele tiden stilles inn etter de driftsmessige kravene, vil motoren aldri bruke mer kraft enn det som er nødvendig. Generelt er motorer med innstillbar hastighet mye mer energiøkonomiske enn sammenlignbare motorer med fast hastighet.

Frekvensomformeren, som styrer motorens hastighet, er den første enheten i sitt effektområde som er utstyrt med HV-IGBT (High Voltage Insulated Gate Bipolar Transistor) halvlederteknologi. Takket være HV-IGBT-modulene er omformerens oppbygging enkel og egner seg godt ved bruk til sjø. HV-IGBT er den eneste i sitt slag som kan brukes uten hjelpestrømkrets. Sammen med styringsenheten er settet med HV-IGBT-moduler en intelligent koblingsinnretning som gir optimalt vern av omformeren, f.eks. ved å begrense og bryte kortslutningsstrømmer. På grunn av likestrømsoverføring (DC-link) på tre nivåer ("pluss", "null" og "minus") og en kraftig transvektorregulering, produserer omformeren sinusformet motorstrøm som reduserer effekttap og momentrippel, som igjen reduserer påkjenningen på hele driften.

Fordi konstruksjonsarbeidet i størst mulig grad er samordnet, er Siemens MV-omformere og Siemens-motorer så godt tilpasset hverandre at det ikke er behov for filtre på omformerutgangen. Motorene er robuste, kraftige og har bevist sine egenskaper, og bidrar med det til at drivsystemet er driftssikkert.

Vekselstrøms boredrivverk

Stena Don er en av de første boreriggene som bruker trefase vekselstrøm på boredrivverkene. Tradisjonelt har likestrømsdrivverkenes dominert på grunn av de enkle metodene for hastighetsregulering. Likestrømsdrivverk krever imidlertid mye vedlikehold på grunn av slitasje på kommutatorene. Dessuten produserer mekanisk kommutering vanligvis spenningstopper. Dagens frekvensomformere og nyutviklede vekselstrøms boremotorer oppfyller alle krav når det gjelder boring.

Intelligent strømstyring

Boreriggen er klassifisert som E0; ubetjent maskinrom. Automasjonssystemet omfatter et helautomatisk kraftgenereringsnett og hjelpesystemer for riggen. Lastavhengig start og stopp av generatorene er en av mange egenskaper.

Siden hele strømforsyningssystemet er konstruert og levert av Siemens, er komponentene i systemet tilpasset hverandre på best mulig måte. Som et eksempel styres mange av lavspenningsmotorene av intelligente motorstartere som kommuniserer direkte med Siemens' hovedstyringssystem via Profibus.

Olje- og gassdivisjonen i Siemens AS i Oslo har tatt hånd om hele systemets utforming og konstruksjon inklusive strømforsyning, automasjon og telekommunikasjon. Hele prosjektet ble utfør i nært samarbeid med skipsverftet, Kvaerner Warnow Werft i Nord-Tyskland. Det elektriske utstyret er produsert ved fabrikkene i Tyskland og Norge.

Framtidig drift av Stena Don

Boreriggen ble ferdigstilt ved skipsverftet Offshore Marine i Sandnes, og ble etter flere prøveturer frigitt for drift.

Riggen leies ut av Stena Drilling til Statoil, som vil bruke riggen til bore- og serviceoppdrag i et tidsrom på fem år.

Hittil er det utført boreoppdrag på Nornefeltet, mens riggen nå borer på Tyrihans, et lite olje- og gassfelt i tilknytning til Åsgard. Stena Drilling har gitt uttrykk for at de er tilfreds med utstyr og systemløsninger.