Neue Felder erschließen

Es schien eine unmögliche Aufgabe zu sein. Eine Offshore-Gasplattform zu bauen, die stark und stabil genug war, mitten in der Nordsee den Elementen zu trotzen, aber dennoch flexibel genug, um sie demontieren und umplatzieren zu können. Durch die Verwendung von fast sechs Meter langen Schrauben aus dem Hause Nord-Lock ist die Heerema Fabrication Group das erste Unternehmen, dem dies gelungen ist.

Die F3-FA Gasbohrplattform liegt im holländischen Sektor der Nordsee, ca. 240 km von der niederländischen Küste entfernt. Oberflächlich betrachtet sieht sie wie eine gewöhnliche Öl- und Gasbohrinsel aus – mit einem gewaltigen Unterschied: Im Gegensatz zu den anderen Bohrinseln muss sie nicht außer Betrieb gesetzt werden, wenn die Gasvorkommen verbraucht sind. Stattdessen wird sie einfach zusammengepackt und an einen anderen Ort transportiert, an dem sie die Produktion wieder aufnimmt.
Es ist das erste Mal, dass eine SIP-Förderplattform (Selfinstalling platform) dieser Größe in einer solchen Tiefe installiert wurde. Die gesamte Konstruktion, einschließlich Topside, vier Saugrohren und Beinen, hat eine Gesamthöhe von 133 m und wiegt 8800 Tonnen. Sie ist weit draußen, in großer Meerestiefe montiert, wo sie hohem Seegang und starken Winden ausgesetzt ist.

Die Heerema Fabrication Group (HFG), das Unternehmen, das mit dem Bau der Plattform beauftragt wurde, schätzt, dass über eine Millionen Mannstunden für das Projekt aufgewendet wurden. Das Ergebnis ist ein wahres Wunderwerk der Technik, das die gesamte Offshore Öl- und Gasindustrie revolutionieren wird.

Im F3-FA Feld in der Nordsee wurde bereits in den 1970er Jahren Gas gefunden, das aber bislang nicht gefördert wurde, da die Gasfelder als zu klein galten, um den Bau einer permanenten Förderplattform zu rechtfertigen. Das derzeitige Wirtschaftsmodell der Industrie schreibt vor, dass der Wert der Lagerstätten höher sein muss als die Kosten für den Bau einer Offshore-Förderplattform.

Da jedoch eine wiederverwendbare Plattform über ihre Lebensdauer in mehreren Feldern eingesetzt werden kann, wird es die gesamte Industrie verändern und die Konsequenzen werden enorm sein. Plötzlich ist es wirtschaftlich interessant, auch die kleineren Öl- und Gaslagerstätten anzuzapfen.

Das Projekt begann 2009, als HFG ursprünglich den Auftrag erhielt, eine SIP zu bauen, d. h. eine Offshore-Förderplattform, die ohne Kranschiff und schwere Pfahlrammausrüstung auskommt. Ähnliche SIPs waren bereits früher eingesetzt worden, jedoch nur für kleinere Plattformen und bei geringerer Meerestiefe und weniger hohem Seegang. Die neue Installation musste eine wesentlich schwerere Plattform tragen und unter wesentlich schwierigeren Bedingungen bestehen. Außerdem musste sie demontiert und an einem anderen Ort wieder aufgebaut werden können.

Bleibt die Frage, wie es HFG gelungen ist, diese scheinbar unmögliche Aufgabe zu meistern? Die Lösung war die Verwendung der ältesten und einfachsten Verbindungselemente in der Geschichte der Ingenieurskunst – Schrauben. Die Schrauben, die von der Nord-Lock Gruppe geliefert wurden, sind 5,5 m lang, haben einen Durchmesser von 24 cm und wiegen über 2000 kg. Auch die Superbolt Spannmuttern wiegen über 350 kg.
„Die Superbolt Komponenten, die wir geliefert haben, bieten die gleiche Sicherheit wie eine Schweißverbindung mit dem Unterschied, dass sie schneller und einfacher zu installieren sind“, erklärt Franz Raymann, Service Manager, Nord-Lock Gruppe. „Wir verwendeten ein spezielles gekapseltes Design, das die Spannelemente in rauen Umgebungen schützt. Jede der jeweils 36 Druckschrauben pro Superboltmutter ist individuell versiegelt, um sie vor Korrosion zu schützen und das Schmiermittel zu konservieren. Daher kann die Druckschraube ohne Beschädigung gelöst und die gesamte Verbindung wiederverwendet werden.“

Bei einem Projekt dieser Größe, das noch nie vorher durchgeführt wurde, unterstützten Nord-Locks Ingenieure das Projektteam beim Testen, den Berechnungen und der Installation. Ein weiterer Vorteil der Superbolts war die Möglichkeit, die Spannungen und Vorspannungen zu jedem Zeitpunkt zu kontrollieren.

Die gesamte Plattform, einschließlich Beinen, wurde an Land konstruiert und anschließen mithilfe eines Lastkahns auf das Meer hinaus transportiert. Bei der Ankunft am F3-FA Gasfeld wurden die Beine auf den Meeresboden abgesenkt und dort an vier Saugpfählen verankert. Danach wurde die Plattform mithilfe von Hebevorrichtungen vom Lastkahn gehoben und auf den Beinen platziert. Sobald die Plattform positioniert war, wurde sie mit sechzehn Superbolt Komponenten, vier an jedem Bein, mit einer Vorspannung von jeweils 12.000 kN befestigt. Danach wurden die Hebevorrichtungen entfernt. Nun wird die gesamte, 4000 Tonnen schwere Plattform von 16 Superbolts getragen.

Die gesamte Installationszeit, gemessen von der Ankunft des Lastkahns am Montageort, dauerte gerade einmal zwei Tage und vier Stunden – nicht schlecht für eine Konstruktion dieser Größe. „Im Vergleich zu anderen Befestigungsmethoden lassen sich Superbolts wesentlich einfacher und schneller montieren“, fügt Raymann hinzu. Die zügige Installation war auch deswegen wichtig, weil der Lastkahn bis zur Montage der Plattform aufgrund des schweren Seegangs instabil war.

„Der Einsatz von Superbolt stellt zudem sicher, dass der Installationsprozess umkehrbar und wiederholbar ist. Die Schrauben können gelöst und wiederverwendet werden, und entsprechen somit der Idee einer mobilen Plattform.“

Für HFG sind die Spannelemente die perfekte Lösung. „Das fantastische Konzept von Nord-Lock und das intelligente Spannsystem machten den Bau der innovativen F3-FA Plattform möglich“, behauptet Frank Slangen, der bei HFG für das F3-FA-Projekt verantwortlich ist.
Derzeit ist die F3-FA Plattform die einzige Offshore-Förderplattform ihrer Art, aber man kann davon ausgehen, dass durch den Erfolg des gesamten Projekts und dessen Potential die nächste Förderplattform nicht lange auf sich warten lässt. Dank einer bewährten Lösung für Schraubenverbindungen, die zudem bewiesen hat, dass sie den Anforderungen einer solchen Applikation gerecht wird, kann Nord-Lock davon ausgehen, dass weitere Projekte folgen werden. n

FAKTEN: Heerema Fabrication Group (HFG)
Wissenswertes: Führende Unternehmensgruppe, die auf große und komplexe Konstruktionen für die Offshore Öl- und Gasindustrie spezialisiert ist.
Teil von: Heerema Group
Mitarbeiterzahl: Ca. 1000
Gegründet: 1948

Geschäftliche Vorteile

• Schnell und einfach – Superbolt Spannelemente können, im Gegensatz zu Schweißverbindungen, schnell und einfach gelöst werden.
• Wiederverwendbar – Spannelemente können beschädigungsfrei gelöst und wiederverwendet werden.
• Wartung – die Vorspannung kann jederzeit kontrolliert werden.