Hoe wordt een jack-up rig geladen op een heavy-lift schip?

Een jack-up rig op een heavy-lift schip laden. Het klinkt als een gigantische klus, en dat is het ook.

Dit is pure precisie op het water, met miljoenen euro's aan materiaal en de veiligheid van een compleet team op het spel. Je kunt het zien als een soort 3D-puzzel, maar dan met een kraan die 2000 ton kan tillen en een schip dat moet blijven drijven. Geen ruimte voor gokjes.

Alles is berekend, tot op de kilo en de centimeter nauwkeurig. Laten we eens kijken hoe zo'n logge jongen aan boord komt.

De voorbereiding: het fundament van de operatie

Voordat er ook maar één hijsband wordt aangeslagen, gebeurt het echte werk op kantoor. De ladingofficier, vaak een 'Loadmaster' of 'Cargo Officer', zit uren te rekenen.

Hij of zij gebruikt software als 'Loadex' of 'AutoShip' om de stabiliteit van het schip te berekenen. Een jack-up rig is geen blokje beton; het is een onhandig gevaarte met zware poten en een bovenbouw die misschien wel 80 meter boven de waterlijn uitsteert. Je moet precies weten hoeveel hij weegt, waar het zwaartepunt zit en wat de 'drukkrachten' per vierkante meter zijn op het dek.

Het dek van een heavy-lift schip zoals een 'Semi-submersible' of een 'Heavy Lift Vessel' (HSLV) is niet zomaar een stuk staal.

Het is versterkt, maar elke meter heeft zijn limiet, vaak rond de 10-25 ton per m². Dan de 'Stowage Plan'. Dit is de blauwdruk van de hele operatie.

Waar moet de rig komen te staan? Meestal precies boven de 'centreline' van het schip om geen slagzij te maken.

Maar soms moeten ze iets naar bakboord of stuurboord om ruimte te maken voor deklasten of om het gewicht te verdelen.

De afstand tot de 'main crane' (de boordkraan) is ook cruciaal. De kraan moet overal bij kunnen. Tegelijkertijd wordt het weerbericht elke 6 uur gecheckt. Je kunt niet laden bij golven hoger dan 1,5 meter of windkracht 6.

De 'Weather Window' is heilig. Als die dichtgaat, sta je stil en kost dat zo €50.000 per dag.

De aankomst en het 'mating' proces

De jack-up arriveert meestal op eigen kracht, 'under tow' van een sleepboot of met zijn eigen 'spud legs' (de poten) in de grond gezet vlakbij het heavy-lift schip.

Het echte werk begint met de voorbereiding van de 'lift'. De rig moet 'gereedgemaakt' worden.

De poten worden vaak ingekort of in een speciale 'sea fastening' positie gebracht. De bovenbouw wordt gestript van losse onderdelen die los kunnen slaan. Alles wat zwaar is, zoals de 'draw-works' of de 'top drive', wordt verankerd. Het heavy-lift schip moet nu 'matchen' met de jack-up.

Dat betekent dat het schip zich zo positioneert dat dek en de jack-up op gelijke hoogte komen.

Bij 'semi-submersible' heavy-lift schepen kan het schip water in ballasttanks pompen om dieper te zakken (de 'deeper draft'). Zo komt het dek tot een meter of 5-6 onder water. De jack-up legt zijn poten op de bodem, en de bovenbouw rust op de 'jacking units'.

Door de poten van de jack-up verder in te trekken, zakt de bovenbouw omlaag tot hij bijna het water raakt. De afstand die we overbruggen is vaak maar een paar meter, maar de precisie is extreem. We praten over een tolerantie van misschien 10 cm.

De daadwerkelijke hijs: de 'lift-off'

Hier gaat het gebeuren. De boordkraan van het semi-submersible heavy-lift schip, een 'Goliath-kraan' of een 'floating crane', is de ster van de show.

De kraanman (of 'crane operator') zit in zijn cabine, soms wel 50 meter boven de waterlijn. Hij heeft zicht op de lading via camera's en sensoren. De 'lift-off weight' is het zwaarste moment.

De rig weegt misschien 1500 ton. De kraan trekt langzaam aan.

Eerst gaat de bovenbouw van de poten af. Dit is het moment van de 'uitrekking'. De spanning op de kabels loopt op. De hijsbanden (slingers) die gebruikt worden zijn van hoogwaardig staal en hebben een 'safe working load' (SWL) die ver boven het werkelijke gewicht ligt.

Meestal gebruiken ze 4 of 6 'spreader bars' om de kracht te verdelen. Deze bars zijn soms wel 15 meter lang.

De rig hangt nu in de lucht. De kraanman houdt de lading stabiel, terwijl het schip een beetje beweegt door golven. De 'signalman' op het dek geeft aanwijzingen via radio.

Hij staat op het dek en kijkt naar de lading vanuit een veilige hoek.

De landing en het vastzetten

"Linkerhijsband iets strakker!", "Draai 2 graden naar rechts!". Dit duurt vaak 1 tot 2 uur voor de rig volledig los is en boven het dek hangt. Zodra de rig boven de juiste plek hangt, begint de 'lowering'.

Dit is het tegenovergestelde van de lift-off. De kraanman laat de rig zakken met een snelheid van misschien 10 cm per seconde.

Op het dek staan 'dockers' met 'spotters'. Zij sturen de poten of de hoeken van de rig naar de juiste 'sea fastenings' (verankeringspunten).

Als de rig het dek raakt, is het nog niet klaar. De drukkracht moet gelijkmatig zijn. Als de rig te hard neerkomt, kan het dek beschadigen (dents).

De kraan blijft nog strak staan. De 'sea fastenings' zijn de enorme stalen pinnen en klemmen die de rig op zijn plek houden.

Soms zijn het hydraulische pennen die met 200 bar druk in de constructie worden geduwd. Andere keren zijn het gewoon zware bouten die met een 'torque wrench' (momentsleutel) worden vastgedraaid. De tolerantie voor het 'uitlijnen' (alignment) is vaak minder dan 5 cm. Als alles vastzit, wordt de kraan langzaam ontlast.

De 'Loadmaster' controleert de 'lashing calculations'. Zijn de 'bending moments' in het dek niet te hoog, en waarom zinken semi-submersibles niet volledig tijdens het laden?

Is de stabiliteit goed? Dit duurt nog een uur of 2. De totale 'hijsoperatie' duurt vaak 6 tot 12 uur, afhankelijk van de complexiteit.

Veelgemaakte fouten en de gevaren

Een van de grootste angstscenario's is een 'sling failure'. Een van de hijsbanden knapt.

De lading gaat dan scheef hangen. De kraan kan omwaaien of de lading kan op het dek vallen. Daarom worden alle hijsbanden elk jaar getest en visueel geïnspecteerd.

Een ander gevaar is het 'punch-through'. Als een jack-up rig te ver wordt ingekort en de poten raken de bodem niet meer, kan de bovenbouw plotseling wegzakken.

Dit levert enorme schokken op die de hijsbanden kunnen breken. Veel fouten worden gemaakt bij de communicatie. De kraanman zit in zijn cabine, de signalman staat op het dek, de 'ballast operator' zit beneden.

Als er verkeerde instructies worden gegeven, kan het misgaan. Daarom gebruiken ze een 'closed-loop' communicatie: "Draai naar links, kopie".

Een andere valkuil is het weer. Windstoten (gusts) kunnen de lading aan het zwingen brengen.

Als de wind plotseling toeneemt tot 15 knopen, moet de operatie direct stoppen. De kraan wordt dan in 'park position' gezet en de lading wordt weer neergelaten op de bodem of de jack-up poten. Veiligheid gaat boven alles; er werken soms 50 man tegelijk op het dek. Een ongeluk zit in een klein hoekje.

Verificatie-checklist: Is het goed geladen?

Om zeker te weten dat de jack-up rig veilig ligt, loopt de 'Cargo Officer' aan het einde van de operatie een checklist af.

• Stabiliteitsberekening: Is de GM (metacentrische hoogte) voldoende? Meestal minimaal 0,5 meter. Is het totale gewicht (displacement) gelijk aan de som van de lading + brandstof + ballastwater?
• Sea Fastenings: Zitten alle pennen, bouten en klemmen er goed in? Zijn de 'locking pins' vergrendeld? Is de 'torque' op de bouten gecontroleerd (bijv. 5000 Nm)?
• Dekbelasting: Is de druk op het dek onder de limiet van 25 ton/m²? Zijn er geen 'hot spots' (puntbelastingen) ontstaan?
• Hijsmateriaal: Zijn de hijsbanden en spreader bars verwijderd en opgeborgen? Zijn er beschadigingen aan de kabels?
• Weerbericht: Blijft de wind onder de 6 Beaufort en de golfhoogte onder de 1,5 meter voor de komende 12 uur?
• Communicatie: Is er een 'Toolbox Talk' geweest met het hele crew? Weet iedereen zijn rol?

Hieronder vind je de belangrijkste punten die gecheckt moeten worden voordat het schip vaarklaar wordt verklaard. Als al deze punten op 'Groen' staan, is de klus geklaard.

Het schip kan de haven uit, op weg naar de volgende boorlocatie. Een operatie waarbij je ziet hoe een booreiland wordt geladen, is in een paar uur uitgevoerd. Dat is de wereld van heavy-lift maritiem transport.