De geïsoleerde stalen leidingen voor olie-en gastransport en stedelijke warmtenetten moeten regelmatig gebogen worden om een geplande route af te leggen. In opdracht van Maats Pipeline Professionals optimaliseerde VIRO een Internal Bender die de buizen buigt van binnenuit.
Traditioneel worden de hooggekwalificeerde stalen leidingen gebogen vanaf de buitenkant. Het buigen van binnenuit voorkomt dat de isolatie en het beschermingsmateriaal om de leidingen beschadigd worden. Maats Pipeline Profesionals besloot om het bestaande concept, het prototype en de rechten, over te nemen van een Oostenrijkse buizenfabrikant. Voor een commerciële inzetbaarheid van de Internal Bender diende dit concept echter door ontwikkeld en versterkt te worden. VIRO kreeg de opdracht om dit concept te optimaliseren.
Projectleider Gertjan Varvik van VIRO: “De Internal Bender schuift in de buis tot het punt waar de buiging moet worden aangebracht. De bender heeft schoenen aan de voor- en achterkant. De achterste schoen wordt met cilindrisch aangedreven wiggen loodrecht omhoog gedrukt, tot hij de bender vastzet in de buis. Daarna buigt de voorste schoen zich met een drukkracht van 400 ton omhoog. Deze voorste schoen doet het feitelijke buigwerk. In het midden van de I-Bender hebben we bovendien schoentjes aangebracht die zich via cilindrische druk uitzetten naar de zijkant. Door dit zogeheten anti-böckling systeem knikt de buis niet naar binnen.” Bij elke opwaartse drukbeweging van de voorste schoen wordt de buis 0,2 / 0,3 graden gebogen. Door dit te herhalen kan de buis uiteindelijk een hoek maken tot 10 graden.
“Opdracht was om in het proefstadium een buis te buigen met een diameter van 600 mm, een wandikte van 20 mm en een sterkte van 600 MPa. Er wordt een enorme kracht uitgeoefend op de Internal Bender. Dat vergt een frame van zwaar massief staal: de cilinders in de bender moeten zich hiertegen kunnen afzetten. De treksterke in het frame komt op een vloeigrens van 1100 MPa. In Oostenrijk vonden we een smederij die zo’n frame kon leveren en die dit ook grotendeels voor ons heeft gefreesd. Dat gaat om het framewerk voor een 4 meter lange Internal Bender, die we in een buis schuiven met een diameter van 60 cm. Binnen die 60 cm moet alles gebeuren.”
Hydraulische kabelrups
Gertjan en zijn VIRO-collega’s maakten het complete ontwerp, de berekeningen en de FEM-analyses. De grote uitdaging was om aan alle klantvragen, eisen en normen te voldoen binnen de minieme diameter: De bender inclusief alle benodigde apparatuur is in een standaard zeecontainer gebouwd “De bender rijdt vanuit een goot, de rustpositie, in de te buigen buis. Daaronder zit een hydraulische kabelrups voor alle stuur- en powerleidingen. Het stuurblok voor de hydrauliek staat in de container van de Internal Bender, omdat daar in het apparaat zelf geen ruimte voor is. De leidingen moeten over een lengte van 15 meter de buis in kunnen, wat betekent dat je een gigantische kabelrups hebt.” Naast Mechanical Engineering en Engineering Analysis was VIRO als systeemarchitect betrokken bij de besturing van de Internal Bender: “Naast het aansturen van de Internal Bender moeten data verzameld worden voor verschillende doeleinden, denk bijvoorbeeld aan predictive maintenance. De besturing zelf is gemaakt door een andere partij.”
