Budowa wysuniętego najdalej na północ zakładu skraplania gazu ziemnego stanowi projekt naprawdę gigantyczny.
Lata projektowania oraz niezliczone godziny montażu elementów w przeraźliwie niskiej temperaturze były potrzebne, aby ukończyć budowę najnowszego zakładu skraplania na norweskiej wyspie Melkoeya.
Europa nigdy nie była znaczącym eksporterem skroplonego gazu ziemnego. Najpoważniejsi światowi producenci to Algieria, Indonezja, Malezja, a w ostatnim okresie - również Katar. Dlatego też, z
oczywistych powodów, największe zakłady skraplania budowane były w ciepłym klimacie. Jednak nowy projekt, zrealizowany w północnej Norwegii, całkowicie to zmieni.
- Budowa tego rodzaju zakładu na
północ od koła podbiegunowego jest naprawdę bardzo trudna - mówi Ernst-Jurgen Kirscher, inżynier i kierownik projektu firmy Linde. On i jego koledzy z firmy Statoil zarządzają grupą ludzi odpowiedzialnych
za to, aby sen projektantów stał się rzeczywistością.
Patrząc z lotu ptaka, można byłoby pomyśleć, że całość prac na wyspie Melkoeya została już zakończona. Wyspa została całkowicie zabudowana
olbrzymimi konstrukcjami, jednak zakład wciąż jeszcze nie został oddany do eksploatacji. Obecnie instalowane jest elektroniczne wyposażenie sterujące, elementy konstrukcji są wciąż jeszcze łączone i
spawane na wolnym powietrzu. Nie jest to wcale łatwe, ponieważ te prefabrykowane elementy posiadają gigantyczne rozmiary i musiały najpierw zostać dostarczone tutaj drogą morską. Ze względu na niezwykle
trudne warunki klimatyczne oraz oddalenie wyspy, wielu robotników montowało te elementy w Europie Południowej i Środkowej, w szczególności w hiszpańskim Kadyksie. Właśnie w dokach portu w Kadyksie
zmontowana została jednostka nazwana "barką", stanowiąca prawdopodobnie najbardziej imponującą część całego zakładu skraplania. Ma ona kształt olbrzymiej stalowej barki, o ścianach wysokości 9 m,
długości 150 m i szerokości 50 m. Budowa tej wielopiętrowej konstrukcji, zawierającej 45 pomp, 5 turbin gazowych, wymienniki ciepła i sprężarki, trwała zaledwie 18 miesięcy. Generatory napędu turbin
gazowych, zapewniające zasilanie w energię elektryczną zakładu Melkoeya, posiadają wydajność 224 MW, co odpowiada elektrowni zasilającej w prąd 40-tysięczne miasto.
Niezwykły wyczyn
logistyczny
- Biorąc pod uwagę, że elementy wyprodukowane zostały w różnych krajach - jak np. Francja i Włochy - właściwe planowanie było niezwykle ważne, aby całość znalazła się w Kadyksie w
odpowiednim czasie - mówi Hermann Stiller, odpowiedzialny za koordynację prac projektowych wykonywanych przez firmy Linde i Dragados. - Tak niezwykle skomplikowany zakład może zostać wybudowany w
ustalonym terminie jedynie pod warunkiem, że wszystkie pojedyncze elementy zostaną wyprodukowane i dostarczone w stanie gotowym do montażu.
Stanowi to nie tylko wyczyn logistyczny, ale również poważne
osiągnięcie w zakresie prac projektowych, ponieważ wszystkie elementy muszą posiadać jak najmniejsze rozmiary i dotrzeć na miejsce montażu dokładnie wtedy, kiedy są oczekiwane. Jednym ze sposobów
wykorzystanych do tego celu było wykonanie poszczególnych poziomów stalowej konstrukcji, jako elementów gotowych, stanowiących jak gdyby poszczególne warstwy tortu. Te stalowe ramy, o wadze dochodzącej do
300 t, stanowią stropy konstrukcji, oddzielające poszczególne kondygnacje. W momencie ich montażu, wszystkie rodzaje wyposażenia, takie jak pompy, sprężarki, zbiorniki oraz największe elementy połączeń
rurowych, muszą już być gotowe i znajdować się na swoich miejscach.
Po zakończeniu budowy, barka wyruszyła w liczącą 5000 km morską podróż do Hammerfest. Aby było to w ogóle możliwe, jej rozmiary
musiały być jak najmniejsze. To również stanowiło oddzielne wyzwanie dla projektantów. Mieli oni nie tylko zaprojektować wszystkie elementy barki tak, aby mieściły się w ograniczonej przestrzeni, ale
również w sposób odpowiedni do transportu drogą morską!
- W przypadku tak dalekiej podróży, statek kołysze się ok. 110 tys. razy, a całość konstrukcji musi to wytrzymać - wyjaśnia H. Spiller.
Stal
nie może utracić wytrzymałości z powodu zmęczenia, a żaden element nie może się poluzować i wypaść. Wykonanie wszystkich obliczeń, umożliwiających zaprojektowanie jednostki o odpowiednio małych wymiarach
i dużej wytrzymałości na siły oceanu, zajęło okrągły rok. Jednak projektanci firmy Linde musieli zmierzyć się z jeszcze jednym problemem. "Barka" została wykonana w doku portu w Kadyksie tak, aby jej
stalowa konstrukcja nie była narażona na dodatkowe naprężenia podczas wykonywania prac. Jednak prądy oceaniczne spowodowały erozję ziemi znajdującej się pod barką i gigantyczna konstrukcja osiadła w
sposób nierówny.
- Wygięła się w kształcie banana - komentuje H. Spiller.
Już na wczesnym etapie prac projektowych, inżynierowie zauważyli, ze kadłub "barki" rozszerza się w przeciwnym
kierunku po wypompowaniu wody z poszczególnych komór kadłuba.
- Wiedząc o tym, odpowiednio zmodyfikowaliśmy projekt całej konstrukcji, umieszczając w niej złącza kompensacyjne, takie jak stosowane
podczas budowy mostów czy wiaduktów. Dzięki temu, wszystkie siły obecnie się równoważą - mówi koordynator prac.
Także umieszczenie poważnych ładunków na dolnych pokładach barki stanowiło nie lada
zadanie, ponieważ mogły one spowodować jej dodatkowe ugięcie - najcięższy z elementów ważył 450 t. W związku z powyższym, inne komory kadłuba musiały zostać odpowiednio wypełnione wodą, aby całość
znajdowała się w równowadze. Barka, która w końcu wyru-
szyła z portu w Kadyksie, ważyła aż 35 tys. t - tyle co 500 lokomotyw elektrycznych. Olbrzymi transportowiec, o nazwie Huckepack, przewiózł ją z
Morza Śródziemnego aż do Hammerfest w czasie jedenastu dni. Na miejscu, za pomocą holownika oraz dwóch kabli, barka została ustawiona w miejscu przeznaczenia, w specjalnym doku na wyspie Melkoeya.
Następnie została ustawiona na wykonanych w tym celu betonowych płytach fundamentowych. Dok został opróżniony z wody i wypełniony żwirem. Nic już nie przypomina, że całość konstrukcji wykonana została w
południowej Hiszpanii.
- Wygląda dokładnie tak, jakby wszystko zostało wybudowane na wyspie - mówi E-J. Kirscher.
Specjalna komora schładza gaz
Komora chłodząca, stanowiąca serce
zakładu skraplania gazu, wykonana została tuz przed przybyciem barki. Właśnie w jej wnętrzu następuje proces schładzania gazu ziemnego o początkowej temperaturze ok. 40°C, do -163°C.
Komora ma naprawdę imponujące rozmiary. Jej wysokość to 62 m, czyli więcej niż niejeden biurowiec. Całość konstrukcji składa się w rzeczywistości z czterech oddzielnych komór, które zostały wykonane i
połączone w Antwerpii. Wewnątrz komór znajdują się wymienniki ciepła, nazywane również elementami przeciwprądowymi, jak również kolumny separacyjne i rury zbiorcze ze wszystkimi niezbędnymi przewodami
oraz akcesoriami. Podstawowe materiały, z których wykonana jest konstrukcja, to aluminium i stal nierdzewna, ponieważ zapewniają one odporność na ekstremalne temperatury robocze. Kiedy gaz przepływa przez
wymienniki ciepła, jest systematycznie schładzany do coraz niższej temperatury, aż do całkowitego skroplenia - jego objętość wynosi wówczas zaledwie sześć setnych wartości początkowej. Oczywiście, gaz
musi wcześniej zostać oczyszczony, aby usunąć z niego pozostałości wody oraz innych związków, które mogłyby zamarznąć i spowodować zablokowanie urządzeń. Z gazu usuwana jest także (obecna w ilościach
śladowych) rtęć, ponieważ w dłuższym okresie czasu mogłaby ona spowodować korozję rur. Aby uniknąć przedostawania się ciepła z zewnątrz, całość komór roboczych wypełniona jest sproszkowanym perlitem -
minerałem o doskonałych właściwościach izolacyjnych.
Sam gaz wydobywany jest z dna Morza Barentsa i transportowany na wyspę Melkoeya za pomocą specjalnego gazociągu. Począwszy od 2007 r.
przewidywane jest rozpoczęcie eksploatacji kolejnych trzech podmorskich złóż gazu ziemnego. Pierwszym z nich będzie złoże Sn0hvit, od którego cały projekt Melkoeya wziął swoją nazwę. Następne w kolejności
będą złoża Askeladd i Albatross. Odpowiednie wyposażenie wydobywcze znajduje się na dnie morskim, na głębokości ok. 300 m i funkcjonuje całkowicie automatycznie, sterowane z centrali w Melkoeya.
Wybudowane w niezwykle solidny sposób platformy wydobywcze przymocowane są do dna morskiego za pomocą odpowiednich podpór, przypominając w ten sposób gigantyczne kraby. Sieci używane przez rybaków mogą
przechodzić ponad nimi, nie ponosząc jakichkolwiek szkód. Wyposażenie służące do zdalnego sterowania jest właśnie instalowane na wyspie Melkoeya, a jego pierwsi operatorzy przechodzą szkolenie na
symulatorach, które umożliwi im obsługę podmorskich maszyn.