Zap-Lok® -Verbindung im Offshore-Einsatz
Erfolgreiche Zulassung dank bester Verbindungen
Wie wichtig neben der technischen auch die persönliche Verbindung ist, zeigte sich einmal mehr an der Offshore-Zulassung des Zap-Lok®-Verfahrens für Öl- und Erdgaspipelines in der niederländischen Nordsee.
Auf der Basis guter Geschäftsbeziehungen neue Produkte und Partnerschaften zu generieren, war der Ansatz des Offshore-Day 2014 in Siegen. 44 Mitarbeiter von Verlege- und Weiterverarbeitungsunternehmen sowie Vertreter internationaler Energiekonzerne trafen sich seinerzeit zum Gedankenaustausch rund um Offshore-Anwendungen.
Dr. Benjamin Chapman von NOV-Tuboscope stellte damals das Zap-Lok®-Verbindungsverfahren vor, bei dem die Rohre nicht miteinander verschweißt, sondern fest miteinander verpresst werden. Auf langen Distanzen ist das Verfahren nicht nur schneller, sondern auch kostengünstiger als konventionelle Schweißverfahren. In einer Studie aus den Jahren 2013/2014 zeigte er auf, dass das Zap-Lok®-Verfahren auch im Offshore-Bereich dem konventionellen Schweißverfahren ebenbürtig ist.
Im Auditorium saß damals auch Peter Mather vom niederländischen Ingenieurbüro Smart Engineering B.V., einem langjährigen Projektpartner von Mannesmann Line Pipe. Das Thema interessierte ihn so sehr, dass er seinen Kontakt zum niederländischen Energieversorger Oranje Nassau nutzte, um das Verfahren dort vorzustellen. Oranje-Nassau Energie B.V. (ONE) ist das größte niederländische Privatunternehmen im Bereich Exploration und Förderung von Öl und Gas.
Erprobte Zusammenarbeit von Smart Engineering, ONE und Mannesmann Line Pipe
Aufbauend auf dem 2014 erfolgreich realisierten Projekt, der Verbindung der Erdgas-Förderplattformen P11E und P15F in der niederländischen Nordsee, wurde kurzerhand die Qualifizierung des Zap-Lok®-Verfahrens für Offshore-Anwendungen zwischen ONE, Smart Engineering und Mannesmann Line Pipe vereinbart. Gewählt wurde die Abmessung 219 x 12,7 mm in der Stahlgüte L360 FBN, bei der es sich um eine standardisierte Abmessungs-/Gütenkombination der Offshore-Player in den Niederlanden handelt.
Umfangreiches Versuchsprogramm
Mitte 2016 entwickelten die Fachleute von Smart Engineering B.V. ein umfangreiches Versuchsprogramm, um die Zulassung der Zap-Lok®-Verbindung für Offshore-Anwendungen zu erlangen. Das Programm wurde nach Abstimmung mit ONE und Mannesmann Line Pipe an die Salzgitter Mannesmann Forschung (SZMF) in Duisburg übergeben. Parallel hatte Mannesmann Line Pipe bereits rohschwarze Rohre gemäß der vereinbarten Spezifikation an NOV-Tuboscope in Gladbeck geliefert, wo die Zap-Lok®-Verbindungen der Testrohrstränge hergestellt wurden. Beim SZMF in Duisburg durchliefen die Rohre den größten Teil der Prüfungen, Zusatztests erfolgten an der RWTH in Aachen.
Peter Mather, Smart Engineering (Mitte), Michael Bick (links) und Nils Schmidt, Mannesmann Line Pipe, begleiteten die Zertifizierung von Anfang bis Ende.
Schauen Sie sich die Animation der von Cortez Subsea entwickelten Verlegeeinheit an.
Zulassung innerhalb eines Jahres
Wöchentliche Reportings seitens Smart Engineering machten den gesamten Qualifizierungsprozess von Anfang bis Ende transparent und sorgten für einen hervorragenden Informationsaustausch aller Beteiligter. Nach Abschluss und Auswertung aller Testergebnisse wurde die Zulassung für die Offshore-Eignung unter festgelegten Randbedingungen Mitte 2017 von der zertifizierenden niederländischen Gesellschaft Bureau Veritas (B.V.) unter behördlicher Aufsicht der »Staatstoezicht op de Mijnen» erteilt.
Nils Schmidt, Verkaufsgebietsleiter bei Mannesmann Line Pipe hatte 2014 nicht nur den Offshore-Day in Siegen konzipiert, sondern war auch der federführende Ansprechpartner für Smart Engineering und ONE in allen Belangen rund um das Projekt. »Dass wir die Zulassung binnen so kurzer Zeit erlangen konnten, ist sicher dem Vertrauen aller Projektpartner untereinander und unseren guten Beziehungen zur konzerneigenen Forschungsabteilung in Duisburg geschuldet«, resümiert Nils Schmidt.
Effizientes Verlegeverfahren
Das schottische Verlegeunternehmen Cortez Subsea hat inzwischen ein Modul entwickelt, das an die Verbindungseinheit von NOV-Tubo-scope angebunden und mit einem halben Tag Arbeitsaufwand auf Verlegeschiffen installiert werden kann. Die Zap-Lok®-Verbindungseinheit wird dabei automatisiert bestückt und kann theoretisch rund um die Uhr arbeiten.
So lief die Zertifizierung und so funktioniert die Zap-Lok®-Verbindung
Das war der Weg zum Zertifikat
Bei der Mannesmann Line Pipe Konzernschwester, der Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH (SZMF) in Duisburg durchliefen die Rohre verschiedene Resonanz-, Ermüdungs- und Berstversuche. Außerdem wurde die Belastungsgrenze ermittelt und zyklische Wasserinnendruckversuche sowie Korrosionstests durchgeführt. Darüber hinaus erfolgten Kerbschlag- und Härteprüfungen sowie makroskopische Untersuchungen an Mustern aus den verschiedenen Versuchen.
Die axiale Zugspannung und das Epoxy-Aushärten der Innenbeschichtung wurden an der RWTH in Aachen getestet, die über eine besondere Anlage mit 12 Meganewton Testkapazität verfügt. Alle Ergebnisse der unter unterschiedlichen Belastungen und besonderen Testbedingungen durchgeführten Versuche wurden von den beteiligten Parteien ausgewertet und in einem Abschlussbericht zusammengefasst. Die Zulassung für die Offshore-Eignung unter festgelegten Randbedingungen erfolgte Mitte 2017 durch das niederländische Bureau Veritas (B.V.).
Weitere Informationen zum Zap-Lok®-Verfahren finden Sie im PDF.
So funktioniert das Zap-Lok®-Verfahren
Zap-Lok® ist ein patentiertes Verbindungssystem der Firma NOV Tuboscope, das ohne Verschweißen der Rohre auskommt. Die Verbindung der Leitungsrohre erfolgt durch Presspassung und ist für alle gängigen Pipeline-Anwendungen (Gas sour/non-sour, Öl, Wasser) sowie für Offshore- und Hochdruckverlegungen geeignet. Verwendet werden können Rohre von 60,3 bis 323,9 mm (2 3/8 bis 12 3/4 Zoll) Durchmesser.
Bei der Weiterverarbeitung der Rohre auf den von NOV-Tuboscope entwickelten Maschinen wird ein Rohrende als Muffe (Bell End) ausgeformt, das andere als so genanntes »Spitzende« (Pin End). Bei der Verlegung wird das Spitzende mit einer Zweikomponenten-Epoxymasse versehen und anschließend mit dem Muffenende verpresst.
Da auf ein Verschweißen und Röntgen der Schweißnähte verzichtet werden kann, können im Zap-Lok®-Verfahren bis zu 300 Rohre am Tag verlegt werden.