Así son las grúas que manejan jackets de casi 100 metros de altura y a las que les da igual la marea que haga

Los proyectos eólicos marinos que se llevan a cabo en entornos de grandes mareas, como alrededor del Reino Unido, deben lidiar con cambios en el nivel del agua de más de cuatro metros cada seis horas. Este rango de marea extremo es difícil de compensar con el uso de lastre, por lo que los proyectos que requieren la carga o descarga de grandes jackets se retrasan cuando las aguas están demasiado altas o bajas, lo que deja a la embarcación de instalación esperando.

Este fue el desafío al que se enfrentó Global Energy Group en el Puerto de Nigg, Escocia; instalación de clasificación para el parque eólico marino Seagreen. Trabajando con años de anticipación, Mammoet propuso una solución de grúa de anillo grande que permitiría realizar maniobras independientemente de las condiciones de las mareas, y así reducir el tiempo de inactividad de los activos en alta mar y ayudar a entregar la primera energía según lo programado.

Seagreen será el parque eólico marino de fondo fijo más profundo del mundo, y se ubicará más lejos de la costa, donde los vientos son más fuertes y confiables. Como resultado, sus 114 jackets de cimentación de turbinas eólicas miden 95 m de altura y son lo suficientemente resistentes como para admitir nuevas variantes de turbinas Vestas de 10 MW. Una vez que entre en funcionamiento en 2023, la instalación podrá abastecer a dos tercios de la población de Escocia.

Una metodología de clasificación

Desde el primer día, el desafío fue encontrar una metodología de clasificación que mantuviera el activo más crítico del proyecto, su recipiente de instalación, lo más productivo posible. Para hacer esto, el equipo tendría que mirar más allá del alcance del manejo de la jacket y determinar cómo se pueden optimizar todos los alcances para proteger la ruta crítica de la campaña de instalación.

El enfoque convencional para un proyecto como este sería movilizar una flota de SPMT y luego usarlos para completar todas las maniobras; de hecho, este era el plan inicial. Si bien esta puede ser la solución más obvia, en realidad impone muchas limitaciones sobre cómo se puede realizar el trabajo, lo que genera costos ocultos. Con 114 jackets para cargar y descargar, estas se sumarían rápidamente.

Por ejemplo, mientras que el lastre se puede utilizar para superar los niveles cambiantes del agua, si el rango de marea es demasiado grande, entonces no se puede mantener la altura requerida de la barcaza y la ventana operativa se 'cierra'. En pocas palabras, la cantidad de días que el equipo de transporte se puede utilizar puede ser mucho menor que la cantidad de días que está en el sitio.

Además, si los SPMT necesitan subir y bajar de la barcaza, entonces el espacio de la cubierta debe estar despejado de forma permanente. Esto limita el área disponible para guardar las chaquetas, las vigas de rejilla y la sujeción al mar. Las barcazas más grandes y fuertes pueden superar estas limitaciones, pero esto reduce el tamaño de la flota que se puede usar para el proyecto, lo que genera problemas en la cadena de suministro y aumenta los costos del proyecto.

Habiendo estado involucrados en el proyecto desde 2018 y compartiendo una estrecha relación de trabajo con su cliente Global Energy Group, los ingenieros de Mammoet pudieron mirar más allá del alcance del transporte pesado. Esto les permitió brindar una alternativa más eficiente al transporte SPMT.

La solución: utilizando una combinación de transportadores SPMT y la grúa de anillo PTC 210 DS.

Impacto de las mareas

Este enfoque eliminó por completo el impacto de los cambios de marea en el cronograma del proyecto, aumentando la duración de cada ventana de carga. El tiempo operativo de cinco horas que se esperaría para una carga de SPMT de esta naturaleza generalmente permite solo una maniobra por turno, ya que una vez que se completa un primer movimiento, las condiciones de la marea impiden que se realice otro. La elevación con grúa no tiene límites, ya que la cubierta de la barcaza ya no necesita permanecer nivelada con el muelle.

La grúa de anillo también permitió operaciones paralelas fluidas, ya que podía cargar chaquetas en un barco que esperaba mientras los SPMT descargaban otros. Fuera de las ventanas de entrega, las chaquetas podrían llevarse al muelle, dentro del rango de elevación de la grúa, mucho antes de que llegue un barco desde alta mar, reduciendo significativamente el tiempo de espera de la grúa y maximizando así el rendimiento del barco de instalación.

Cuando se necesita aproximadamente un turno para cargar cada chaqueta con SPMT, incluso si las condiciones son buenas, la PTC 210 DS es capaz de cargar dos chaquetas en un solo turno, siempre que las barcazas estén listas para ello. Esto acelera significativamente el ritmo de trabajo, aumentando el tiempo de ciclo del buque alimentador y reduciendo el tiempo de inactividad del buque de instalación en el mar.

Así fue que los equipos operativos de Mammoet se encontraron en Nigg Energy Park cerca de Inverness, trabajando para hacer realidad esta visión. En fases separadas cargarían, almacenarían y descargarían estos gigantes de 2200 t, en lotes de dos.

Grúa de anillo grande

¿Fue sencilla la decisión de utilizar una grúa de anillo grande? “No, en absoluto”, dice Oliver Smith, Gerente Técnico de Ventas de Mammoet UK. “Como siempre, cuando una organización se decide por un proyecto de esta escala, la rentabilidad es siempre un factor importante. Estuvimos involucrados en este proyecto con años de anticipación, mucho antes de que salieran a la luz algunos de los detalles completos. Fue sólo más adelante, necesitábamos reevaluar la situación y alejarnos de las operaciones exclusivas de SPMT”.

Continúa: “Este cambio de planes tampoco fue pequeño; sabíamos que nuestro cliente, a su vez, necesitaría asegurar la aceptación de su cliente de que la solución propuesta daría resultados”.

¿Cómo logramos esto? Integramos equipos de ingeniería para demostrar la flexibilidad de la solución y superar el riesgo, mientras que, en paralelo, trabajábamos con nuestro cliente en los cálculos comerciales, demostrando que los números sí cuadraban”.

Con los planes acordados y finalizados, la operación de carga comenzó en julio de 2021 cuando se entregaron las primeras chaquetas a Nigg Energy Park, se cargaron con SPMT, luego se descargaron y almacenaron en su arreglo de bloqueo preposicionado en el sitio.

En septiembre de 2021, las chaquetas se levantaron de este arreglo y se transfirieron al borde del muelle a través de SPMT, y desde allí se cargaron en las barcazas alimentadoras utilizando la grúa de anillo PTC 210 DS. Luego fueron remolcados al buque de instalación e instalados a 27 km de la costa de Angus por el contratista de ingeniería, adquisición, construcción e instalación (EPCI) del proyecto, Seaway 7.

Según Smith, todo se desarrolló según lo planeado y preparado, y los comentarios de Global Energy Group y otras partes interesadas han sido positivos:

“Sabíamos que este método era seguro, flexible y más rentable que usar SPMT. Ahora podemos compartirlo con la industria en general para que pueda servir como modelo sobre cómo llevar la infraestructura eólica marina al agua de manera más rápida y rentable; especialmente donde las variaciones de marea son altas”.