naar top
Menu
Logo Print
06/11/2018 - MARJOLEIN DE WIT
De VPG-regelgeving staat voor Vessel General 	Permit en beschrijft dat alle schepen die in 	Amerikaanse wateren varen, verplicht zijn om 	biologisch afbreekbare oliën te gebruiken

DE JUISTE SMERING VOOR OFFSHOREAPPLICATIES

Hoge eisen door moeilijke omstandigheden

Op zee is ruim voldoende techniek te vinden waar smeren een rol speelt in het kader van levensduur, efficiëntie en veiligheid. De hiervoor benodigde smeermiddelen moeten echter wel aan speciale eisen voldoen vanwege de heersende omstandigheden. Daarbij wordt juist in dit grote natuurgebied het belang van biologische afbreekbaarheid steeds belangrijker; ook in de wet- en regelgeving.

EXTREME OMSTANDIGHEDEN

Smering is bij praktisch alle roterende en glijdende onderdelen van belang, maar nog meer in omgevingen waar de omstandigheden - technisch gezien - 'extreem' zijn. Hierbij valt te denken aan omgevingen die 'vuil' zijn door de aanwezigheid van vaste deeltjes zoals stof, zand en modder of door vloeistoffen zoals zout water en chemicaliën. Deze omstandigheden tasten de betreffende onderdelen aan door corrosieprocessen te initiëren en te versnellen of eenvoudig door mechanische of chemische slijtage. Dergelijke extreme omstandigheden zijn zeker aan de orde bij offshoretoepassingen.

Letterlijk betekent de term offshore 'weg van de kust' en wordt ook wel aangeduid met buitengaats (een term uit de scheepvaart) of aflandig. In de praktijk staat de term voor alle activiteiten die worden uitgevoerd op enige afstand van de kust. In het kader van technische installaties en componenten kom je dan uit bij onder meer boorplatforms, kranen, windturbines en natuurlijk de scheepvaart in zijn volle breedte, zandzuigers en baggermachines.

In deze takken van sport vinden veel bewegingen plaats waar smeren van cruciaal belang is om ten eerste de levensduur van de componenten te verlengen maar daarnaast om de efficiëntie te maximaliseren en de kans op storingen tot een minimum te beperken.

Naast boorplatforms en scheepvaart bevinden  ook (overslag)kranen zich in een offshoreomgeving
Naast boorplatforms en scheepvaart bevinden ook (overslag)kranen zich in een offshoreomgeving

 

VAN LAGER TOT KETTING

Offshore-elementen die regelmatig moeten worden gesmeerd zijn onder andere tandwielkasten, open tandwielen, motoren, pompen, aandrijfkasten, lagers, heugels, lieren, pen-in-busverbindingen, scharnieren en schroefdraden. Ook alle hydraulische systemen moeten worden gesmeerd evenals de tandheugels die worden gebruikt voor het in hoogte verstellen van bijvoorbeeld boorplatforms. Daarnaast zijn er ook statische offshore-elementen die worden gesmeerd in het kader van vooral bescherming van het oppervlak. Hierbij valt te denken aan staalkabels en kettingen die zonder deze beschermende laag sneller gaan corroderen en hierdoor hun betrouwbaarheid zouden verliezen.

Eigenschappen

In principe is iedere component of machine bij levering voorzien van specifieke voorschriften met betrekking tot het toe te passen smeermiddel en daarnaast de frequentie en de wijze van smeren.

Toch zijn er ook algemene eisen te noemen die specifiek gelden voor smeermiddelen in offshoreapplicaties waarbij één en ander wel afhankelijk is van de specifieke omstandigheden en activiteiten.

  • Bestand tegen temperatuur
    Speciaal voor lieren bestaan er speciaal 	ontwikkelde smeermiddelen die bestand zijn tegen de offshoreomstandigheden en hoge belastingen
    Speciaal voor lieren bestaan er speciaal ontwikkelde smeermiddelen die bestand zijn tegen de offshoreomstandigheden en hoge belastingen
    Ten eerste moeten smeermiddelen voor offshoretoepassingen een hoge weerstand hebben tegen een breed spectrum aan temperaturen; van arctisch tot tropisch. De extreem lage temperaturen verdienen de aandacht omdat de omstandigheden offshore beduidend kouder zijn dan in een standaardfabrieksomgeving. Maar ook hoge temperaturen komen voor; zeker op booreilanden waar verschillende processen en zware belastingen de temperatuur kunnen laten oplopen. Nog belangrijker is de aandacht voor temperatuurbestendigheid bij applicaties die in zowel koude áls zeer warme gebieden moeten functioneren; bijvoorbeeld schepen die van de polen richting de evenaar varen - of andersom.

 

  • Bestand tegen zeewater
    Daarnaast moeten de smeermiddelen bestand zijn tegen zeewater; een medium dat agressief is door vooral het hoge zoutgehalte dat corrosie bevordert en versnelt. Wellicht een open deur, maar niet minder belangrijk en de praktijk leert dat er tóch niet altijd aan wordt gedacht.

 

  • Goed hechtvermogen en waterbestendigheid
    Nog meer dan in de reguliere industrie is het voor smeermiddelen voor offshoreapplicaties van belang dat zij goed hechten aan het oppervlak om te voorkomen dat zeewater, wind en regen het smeermiddel wegspoelen. In dit kader zijn door verschillende bedrijven zeer specifieke producten ontwikkeld die bijvoorbeeld expliciet bedoeld zijn voor het smeren van kettingen en (staal)kabels. De eigenschappen zijn zodanig dat ze ook niet uitdrogen (olie bloeden) en bovendien geen vuil aantrekken.

 

  • Brand- en explosieveilig
    Tot slot is het vooral voor boorplatforms belangrijk dat de smeermiddelen geen extra risico vormen voor brand en explosies. In verschillende hydraulische systemen worden daarom 'water based hydraulic fluids' gebruikt evenals antistatische smeermiddelen. Het antistatische aspect is onder meer van belang omdat binnen de hydrauliek nieuwe typen basisoliën zijn ontwikkeld zonder zink. Deze zinkvrije oliën zijn speciaal bedoeld voor systemen waar een hoge nauwkeurigheid van belang is en waarbij de filtratie-eisen bijbehorend hoog zijn. Zo zijn deze oliën minder gevoelig voor hydrolyse (in aanwezigheid van water) en hebben goede demulgeer- en ontluchtingseigenschappen. Het nadeel van deze oliën is dat er eenvoudiger ontladingen kunnen ontstaan als gevolg van statische elektriciteit. Deze ontladingen zijn in bepaalde gevallen zelfs te horen (knetteren), ze beschadigen het filter én leveren een potentieel risico in explosiegevaarlijke gebieden. Door toepassing van antistatische smeermiddelen ontstaan deze ontladingen niet.

Milieubelasting door smeermiddelen

Mavom OffshoreEen aparte gewenste eigenschap van smeermiddelen voor offshoretoepassingen heeft niet zozeer te maken met de prestaties van het smeermiddel, maar met de milieubelastende eigenschappen. Juist bij smeermiddelen voor offshoreapplicaties is dit belangrijk omdat hier de kans immers relatief groot is dat deze producten in het milieu terechtkomen en daar een bedreiging vormen voor levende organismen. Onder andere in Amerika is een wet aangenomen om dit te voorkomen - de VGP-regelgeving. VPG staat voor Vessel General Permit en beschrijft dat alle schepen die in Amerikaanse wateren varen, verplicht zijn om biologisch afbreekbare oliën te gebruiken.

Deze regelgeving heeft hiermee ook direct invloed op het gebruik van smeermiddelen in Europa; vooral voor schepen die mondiaal varen. Bovendien heeft het zeker bijgedragen aan de trend dat steeds meer zogenaamde EAL-smeermiddelen worden voorgeschreven en toegepast; hierin staat EAL voor Environmentally Acceptable Lubricants. Naast het feit dat deze smeermiddelen biologisch afbreekbaar zijn, bevatten zij tevens een minimale aquatische toxiciteit en kunnen niet accumuleren in de cellen van vissen en andere aquatische levensvormen. Sommige partijen verwachten op korte termijn ook een verbod op smeermiddelen met PTFE/teflon ofwel de bekende microplastics waar op dit moment relatief veel discussie over wordt gevoerd in verband met de 'plastic soep'. Zo is de EU bezig met het voorbereiden van een verbod op producten met 'intentionally added microplastics' zoals smeervetten met PTFE of de zogenaamde PTFE-sprays. Producten die ook regelmatig offshore worden toegepast; er bestaan zelfs biologisch afbreekbare producten met PTFE.

 

TIPS & TRICKS

MotonInvesteer in een magnetisch oliefilter die metaaldeeltjes opvangt. Buiten het feit dat dit ten goede komt aan de reinheid van het smeermiddel, vertellen de deeltjes iets over het type en de mate van slijtage van specifieke onderdelen.

Log de maximale temperatuur van een smeerolie alvorens deze te vervangen. Reset vervolgens deze grootheid en registreer na het wisselen van de olie en het op volle productie draaien opnieuw de maximale temperatuur. Vergelijk de waarden en stel eventueel thermostaten en koeling opnieuw af.

Installeer kijkglazen in de basis van tandwielkasten zodat eventueel water direct en eenvoudig visueel waarneembaar is.

Analyseer de kwaliteit van de smeerolie alvorens deze te vervangen. Kijk hierbij onder meer naar vuildeeltjes, viscositeit, aanwezigheid van water en additieven. Voer de analyse opnieuw uit bij de nieuwe olie na één dag draaien. Deze waarden vormen de nieuwe referentiewaarden. Herhaal de olieanalyse iedere drie maanden en in geval van problemen ook tussendoor.

 

WAAR GAAT HET MIS?

BoorplatformVoldoende elementen dus om op te letten bij het toepassen van smeermiddelen in offshoreapplicaties. Daarbij is tevens rekening te houden met een aantal 'valkuilen'. Bijvoorbeeld de investeringskosten. Voor het smeren van de verschillende componenten in windturbines (zie ook kader), wordt vaak bewust gekozen voor kwalitatief hoogwaardige smeermiddelen die per liter of kg wat duurder zijn dan de reguliere varianten. In de scheepvaart of op boorplatforms wordt niet altijd dezelfde waarde aan kwaliteit gehecht en als gevolg daarvan vaker gekozen voor een standaard industrieel smeermiddel. Dit is weliswaar goedkoper in aanschaf, maar leidt juist in offshoretoepassingen makkelijker en sneller tot problemen. Bijvoorbeeld met betrekking tot roestvorming of het uitwassen door de zee of weersomstandigheden.

Investeren in smeermiddelen loont!

Uiteindelijk is de gebruiker hierdoor duurder uit. Vaker storingen en stilstand, meer reparaties en de noodzaak om vaker te smeren zijn enkele gevolgen van het werken met smeermiddelen die niet specifiek bestand zijn tegen offshoreomstandigheden. Daarbij komt dat de noodzaak om vaker te moeten verversen leidt tot een grotere hoeveelheid afgewerkte smeermiddelen die moet worden afgevoerd, een hogere milieubelasting en de noodzaak tot een grotere voorraad. En dan moet het nog überhaupt mogelijk zijn om na te smeren. Moeilijk bereikbare plaatsen kunnen hierin belemmeren en worden makkelijker overgeslagen tijdens smeerrondes. In cijfers blijkt 1 à 3% van het jaarbudget voor onderhoud naar smeermiddelen te gaan terwijl ruim 40% van datzelfde jaarbudget wordt beïnvloed door het smeertechnisch onderhoud. Investeren in de juiste smeermiddelen verdient zich dus vanzelf relatief snel terug in reductie van de onderhoudskosten en de betrouwbaarheid van de installaties.

Onderschatte krachten bij offshore

Een tweede valkuil in offshoresituaties is het onderschatten van de krachten die op het smeermiddel worden uitgeoefend. Om die reden is het goed om altijd te kijken hoe hoog de belastingen zijn en of het nodig is een specifieke 'high pressure'-variant in te zetten.

CONCLUSIE

Ook kettingen op bijvoorbeeld schepen kunnen door middel van 	smeermiddelen worden beschermd tegen corrosie. Dit is niet altijd nodig
Ook kettingen op bijvoorbeeld schepen kunnen door middel van smeermiddelen worden beschermd tegen corrosie. Dit is niet altijd nodig

Offshoreomgevingen vormen extreme omstandigheden voor smeermiddelen. Op basis van kennis en ervaring is het echter mogelijk voor iedere applicatie de juiste keuze te maken ten aanzien van het soort smeermiddel en het bijbehorende onderhoud. Daarbij geldt - zoals altijd - dat de prijs niet leidend moet zijn maar de totale kosten over het volledige gebruik (inclusief aanschaf en afvoer) leidend moet zijn. Daarbij centraal stellend dat hiermee de efficiëntie en veiligheid gewaarborgd zijn.

 

TOEPASSING IN WINDTURBINES

Ook in België en Nederland worden steeds meer windturbineparken in zee geplaatst. Ten eerste omdat er op deze locatie meer wind is en de opbrengst dus groter, maar ten tweede omdat hiermee voor een deel 'horizonvervuiling' op het land wordt tegengegaan. Een factor die vaak een rol speelt wanneer omgevingen zich tegen een plan voor het plaatsen van windturbines keren.

windturbine

De rol van smeermiddelen

Smering speelt bij windturbines vooral een grote rol in de diverse lagers en overbrengingen. Het gaat hierbij om de lagers waarmee de bladen worden versteld afhankelijk van de sterkte van de wind, het lager waarmee de windturbine om zijn as draait om de wind optimaal in de bladen te krijgen en daarnaast de lagers en tandwielkasten die de beweging van de bladen overbrengen naar de generator. Juist bij windturbines is het belangrijk om kwalitatief hoogwaardige producten te gebruiken. Niet alleen omdat de belastingen extreem hoog zijn - en alleen maar hoger worden naarmate het te genereren vermogen toeneemt - maar ook omdat het erg duur is om bovenin een windturbine onderhoud uit te voeren. Dit geldt al op het vasteland maar zéker op zee. Bovendien draagt smering specifiek in windturbines bij aan een lagere wrijving in de diverse elementen en daarmee een hogere stroomopbrengst evenals een lagere slijtage en hiermee een langere levensduur. Om die reden worden smeermiddelen in deze sector vaker ingekocht op technische specificaties en kwaliteit dan op prijs.

Eigenschappen

Smeermiddelen voor windturbines moeten bestand zijn tegen de hoge belastingen en temperaturen en goed in staat zijn warmte af te voeren. Daarnaast is het wenselijk dat ze niet kunnen emulgeren met water. Zeker bovenin een windturbine kunnen temperaturen over een groot temperatuurbereik variëren waarbij condens kan ontstaan. Wanneer dit niet mengt met de smeermiddelen is het bij stilstand relatief eenvoudig af te tappen en wordt corrosie voorkomen.

 Met dank aan: Eurol Specialty, Imbema Cleton, Interflon, Matrix Benelux, Mavom, Moton Lubricants en Van Meeuwen