Синтетическое сердце (Часть 2)

Синтетические канаты – новый этап в развитии грузоподъемных кранов

Синтетический канат проще транспортировать. Например, для того, чтобы перевезти стальной канат длиной 3000 м, придется решить ряд непростых задач и использовать специальное транспортное средство для катушек со стальным канатом. А легкий синтетический канат можно просто поместить в обычный контейнер, наматывать его на катушку не требуется.

Инновационные краны Rolls-Royce с тросом из синтетического волокна

Компания Rolls-Royce, известная своими автомобилями и авиационными двигателями, в 2015–2016 гг. выпустила совместно с фирмой Cortland линейку морских подъемных кранов грузоподъемностью до 400 т с синтетическими канатами собственной разработки (конструкция 12х12 состоит из 12 прядей по 12 волокон в каждой). Как заявляется, канат изготавливается из синтетического волокна, отличается высокой прочностью и низкими коэффициентами растяжения и остаточной деформации и способен поднимать грузы почти в 2 раза тяжелее, чем стальной канат аналогичного диаметра.

Одним из преимуществ синтетического каната в кранах Rolls-Royce является то, что благодаря его малому весу с его помощью можно поднимать грузы из-под воды с большей глубины, чем это возможно при использовании стального каната. Благодаря нулевой (нейтральной) плавучести синтетического каната он может использоваться без уменьшения грузоподъемности на глубине до 4500 м. Краны, оснащенные стальными канатами, начинают терять грузоподъемность на глубине свыше 700 м, поэтому на глубине 2500 м 250-тонный кран Rolls-Royce с синтетическим канатом способен поднять такой же груз, как 400-тонный кран со стальным канатом.

Именно для морских нефтедобывающих платформ, для судов, возводящих такие платформы, для работы с грузами на большой глубине прежде всего разрабатывалась крановая система Rolls-Royce с синтетическим канатом, рассчитанная на непрерывную работу в тяжелых условиях в море с воздействием коррозионно-активных веществ.

В конструкцию кранов входит проверенный компактный механизм ровной укладки витков каната при намотке. Компания-разработчик заявляет, что синтетический канат при разрыве легко ремонтируется. Инновационные краны Rolls-Royce оснащены системой контроля состояния каната, которая в случае истирания или иного повреждения синтетического каната обнаружит дефект, сообщит об этом оператору и тем самым обеспечит возможность свое­временно отремонтировать канат прямо на месте эксплуатации.

Технические характеристики кранов Rolls-Royce
Параметр DDC150FR DDC250FR
Безопасная рабочая нагрузка, т 150 250
Рабочая глубина, м 4500 4500
Вылет мin, м 7 11
Вылет мax, м 31 40
Скорость лебедки, м/с 0–1,5 (все слои*) 0–1,5 (все слои*)
Возможности системы компенсации вертикальной качки (между пиками) 4,8 м с периодом в 10 с (все слои)* 3,2 м с периодом в 10 с (все слои)*
Максимальная грузоподъемность (двукратная запасовка) 300 т на глубине 2250 м 500 т на глубине 2250 м
Мощность маневровой лебедки, т 10/20 10/20
Мощность палубной лебедки, т 5 5
Поворот вокруг вертикальной оси, град ±200 ±200
Пиковое потребление мощности, кВт 1300 2300
*Изменяется в зависимости от нагрузки.

Преимущества кранов Rolls-Royce с синтетическими канатами

  • Инновационная конструкция кранов, обеспечивающая малую собственную массу.
  • Передовая система управления.
  • Система компенсации раскачивания груза.
  • Функция поддержания постоянного натяжения каната, автоматические режимы опускания груза на землю и поднятия с земли.
  • Функции ограничения силы тяги лебедки и аварийного разматывания каната.
  • Современная комфортная кабина крановщика.

Морские краны MacGregor для глубоководных работ

Шведская компания MacGregor, которая входит в состав Cargotec Corporation, уже более 10 лет ведет работы по созданию морских кранов с синтетическими канатами. Недавно компания объявила о выпуске на рынок в 2019 г. очередного крана этого типа FibreTrac, оснащенного накопительной лебедкой с барабаном канатоемкостью в 4000 м каната диаметром 88 мм и с допустимой нагрузкой в 150 т. В конструкцию лебедки входят два барабана, расположенных под небольшим углом и со смещением друг относительно друга, работающих совместно и плавно ослабляющих натяжение каната во время работы. Компания заявляет, что это одни из самых совершенных из представленных на рынке кранов с коленчато-поворотной стрелой с синтетическим канатом.

Компания подчеркивает, что основным преимуществом использования синтетического каната является то, что он практически ничего не весит в воде (обладает «нулевой плавучестью»). «Это означает, что кран с допустимой нагрузкой в 150 т с синтетическим канатом может поднимать такие же грузы на глубине в 3000 м, что и 250-тонный кран со стальным канатом», – пояснил представитель MacGregor. Таким образом, благодаря использованию синтетического каната можно применять краны меньшего типоразмера и суда меньшего размера для более широкого круга подъемно-транспортных работ, экономя большие средства.

Кран MacGregor FibreTrac также комплектуется усовершенствованной системой контроля грузоподъемного каната, регулирующей его натяжение и предоставляющей оператору информацию о состоянии каната в режиме реального времени, что позволяет предотвратить аварийные обрывы и способствует увеличению срока службы каната.

Кран рассчитан на работу в различных климатических условиях до температуры воздуха –40 °С, может оснащаться электрическим или гидравлическим приводом. Есть 3D-система компенсации раскачивания груза, встроенная в интуитивно-понятную электронную систему управления, обеспечивающую точное выполнение всех подъемно-транспортных операций при волнении в море.

Разработанная технология будет применена и на кранах других типоразмеров, способных работать с грузами до 600 т (при однократной запасовке) на глубине до 10 000 м и поднимать на большую высоту нестандартно высокие грузы, например башни ветрогенераторов. Краны собираются на заводе компании в Норвегии.

Синтетические канаты LancoDeep для кранов MacGregor FibreTrac поставила голландская фирма Lankhorst Ropes, входящая в группу компаний WireCo.

Канат LancoDeep состоит из 12 прядей, причем каждая прядь, в свою очередь, представляет собой как бы отдельный канат, состоящий из трех прядей. Такая конструкция в сочетании со специальным покрытием XBO от компании Dyneema помогает уменьшить напряжение при наматывании каната на барабан, а также нагрев и износ волокон внутри каната, что в свою очередь увеличивает срок службы каната. Подчеркивается, что с синтетическими канатами LancoDeep проще работать, чем со стальными, они не нуждаются в смазке и не пачкают все, с чем соприкасаются, они легко ремонтируются – порванный канат можно срастить прямо на кране, используя приспособление. Также при обрыве или ином повреждении не обязательно менять весь синтетический канат – достаточно заменить непригодный участок, а если необходимо удлинить канат, также достаточно лишь присоединить канат необходимой длины.