Kort fortalt blir offshorekraner styrt ved hjelp av hydraulikk, som er et system som lager energi ved hjelp av for eksempel olje eller vann. Men systemet er mindre miljøvennlig og effektivt enn for eksempel elektriske motorer.

Derfor eksperimenterer forskere og næringsliv nå med hvordan de kan bruke elektriske systemer på best mulig måte. Den nye styringsmetoden for offshorekraner går ut på at det hydrauliske systemet blir modifisert, slik at det elektroniske systemet effektivt kan overstyre og kontrollere hydraulikken i kranene.

Elektronikken holder hydraulikken i ro for at laste- og losseoperasjoner med kran skal gjennomføres trygt og effektivt.

Forsker og stipendiat Jesper Kirk Sørensen ved Universitetet i Agder disputerte nylig på avhandlingen sin om styringsmetoden for hydrauliske kraner. Han har samarbeidet med National Oilwell Varco, som er en av landets største utstyrs- og tjenesteleverandør til olje- og gassindustrien. Sammen har de utviklet en ny elektronisk måte å styre sylinderbevegelser i offshorekraner.

• Les også: Leire og salt i vannet kan gjøre det lettere å pumpe opp olje

Kraneksperimenter i labben

Sørensen har gjennomført utallige forsøk med ulike simuleringsmodeller i mekatronikklabben i Grimstad for å finne fram til den nye styringsmetoden.

Underveis har han også designet og bygget en helt ny kran for å gjennomføre eksperimenter. Den nye krana er designet på en praktisk måte som gjør det enkelt å bytte deler som ventiler og annet for å gjennomføre ulike eksperimenter.

En stor del av Sørensens avhandling dreier seg om den nye styringsløsningen. Men han har også eksperimentert med en trykkstyringsventil i kraner som primært brukes i lastebilkraner. Også forskningen på trykkstyringsventilen dreier seg om å finne nye metoder for å kontrollere og stabilisere hydraulikken i kranen.

– Det er ekstra motiverende å forske på problemstillinger som er viktige for industrien her og nå, og ikke om noe det kanskje blir noe av i en gang i framtiden, sier Sørensen.

Både Sørensen og veilederen han Michael Rygaard Hansen har vært delvis ansatt hos National oilwell Varco under arbeidet med Sørensens doktorgrad.  

• Les også: Bytter ut gammelt offshore-utstyr med elektriske motorer

Nyttig forskning

Anders Meisfjordskar er prosjektingeniør i National oilwell Varcos kran- og vinsjavdeling i Kristiansand og har samarbeidet tett med Sørensen. Han mener UiA-forskerne har løst et industrielt problem for bransjen, og er klar på at den nye styringsløsningen skal tas i bruk.

– Forskerne har forbedret kranstyringen, og det har vært en utfordring i industrien. Nå skal vi teste systemet på våre egne kraner, og jeg regner med vi får patent på systemet over nyåret. Da venter vi bare på den rette anledningen til å ta systemet i bruk offshore, sier Meisfjordskar.

Han understreker at alle forskningsprosjekter blir nøye vurdert før oljeleverandøren velger å takke ja til et samarbeid.

– Vi vurderer markedsbehov, gjennomføringsmuligheter og framtidig inntjening, og prosjektene skal være nyttige før vi går i gang med dem. Vi forsker ikke for forskningens skyld, men for å finne nye industrielle løsninger som effektiviserer arbeidet vårt, sier Meisfjordskar.

• Les også: Oljeforskningssamarbeid med Israel skaper reaksjoner

Se hvordan det nye styringssystemet holder krana mye mer i ro i forhold til den gamle metoden:

(Video: Morten Rosenvinge)

Referanse:

Jesper Kirk Sørensen: Reduction of Oscillations in Hydraulically Actuated Knuckle Boom Cranes. Doktorgradsavhandling ved Universitetet i Agder. 2016. Sammendrag.