TECHNICAL: De impact van temperatuur op de spanning in sjorringen
Je staat op het dek van een zware liftbarge, net boven de evenaar.
De lading is net vastgezet met 40 millimeter ketting, maar de zon brandt op het staal. Je voelt hoe de lucht trilt van de hitte. Dit is het moment dat je weet: spanning in sjorringen verandert met de temperatuur. En dat is niet zomaar iets. Als je dat negeert, verlies je controle over je lading, en dat is het laatste wat je wilt op open zee.
Wat is temperatuureffect op sjorringen?
Stel je voor: je spant een staalkabel strak aan bij 15 graden Celsius. Als diezelfde kabel oploopt naar 45 graden door de zon, rekt hij uit. Het materiaal zet uit.
Dat betekent dat de spanning in je sjorring afneemt. Het omgekeerde gebeurt bij vrieskou: krimp, en de spanning neemt toe.
In de praktijk is dit effect meetbaar en voorspelbaar. De thermische uitzettingscoëfficiënt van staal is ongeveer 12 x 10⁻⁶ per graad Celsius.
Voor een ketting van 20 meter betekent een temperatuurstijging van 30 graden een lengteverandering van 7,2 millimeter. Dat klinkt klein, maar bij een sjorring met een hoge preload kan dat een spanningverandering van 10 tot 20 procent geven. En dat is precies genoeg om je lading onstabiel te maken.
Waarom dit kritiek is in heavy-lift en offshore
In de scheepvaart, en zeker in heavy-lift en offshore, is elke millimeter belangrijk. Je werkt met ladingen van 500 ton tot boven de 2000 ton.
Een kleine spanningverandering kan leiden tot een verschuiving van enkele centimeters. En dat is genoeg om een kraan te laten kantelen of een lading te laten beschadigen. Denk aan een project waar je een offshore windturbine-module vervoert.
De lading staat op een ponton, vastgezet met sjorringen van 40 millimeter ketting.
De zon staat hoog, de temperatuur loopt op tot 45 graden. De spanning in de ketting neemt af. De lading begint te ‘spelen’. Op dat moment is een correctie nodig, anders verlies je de controle.
Ook in koudere omstandigheden speelt dit. In de Noordzee kan de temperatuur dalen tot onder het vriespunt.
De ketting krimpt, de spanning neemt toe. Als je sjorringen niet op de juiste preload zijn gezet, kan dit leiden tot overbelasting van de ankerpunten of zelfs breuk van de ketting.
Hoe werkt het in de praktijk: de kern van het probleem
Het proces begint met de juiste preload. Bij het sjorren van een lading wordt een bepaalde spanning gezet op de ketting of kabel.
Dit gebeurt met behulp van hydraulische spanners, zoals die van Gunnebo of Crosby. De preload is de basis spanning die nodig is om de lading stabiel te houden. Maar die preload verandert met de temperatuur.
Stel je voor: je zet de preload op 50 procent van de minimale breeklast van de ketting.
Bij een temperatuurstijging van 30 graden neemt de spanning af met ongeveer 10 procent. Dat betekent dat je lading minder strak vastzit. Als je niets doet, kan de lading bewegen onder invloed van extreme krachten bij een 10-year return storm.
In offshore omstandigheden kan dat leiden tot schade aan de lading of zelfs gevaarlijke situaties voor de bemanning. Om dit te voorkomen, is het essentieel om de dynamiek van een sleepverbinding in zware zeegang goed te begrijpen en de spanning regelmatig bij te stellen.
Gebruik hiervoor load cells, zoals die van Straightpoint of Wika. Deze meetcellen geven realtime inzicht in de spanning in elke sjorring.
Je kunt dan bijstellen op basis van de actuele temperatuur. Een praktisch voorbeeld: tijdens een heavy-lift operatie in de Golf van Mexico loopt de temperatuur op tot 50 graden. De sjorringen worden losser. De operator ziet op de load cells dat de spanning met 15 procent is afgenomen.
Hij gebruikt een hydraulische spanner om de ketting weer op preload te brengen. Dit voorkomt dat de lading gaat schuiven.
Varianten en modellen: wat kun je gebruiken?
Er zijn verschillende systemen om temperatuureffecten te beheersen. Een veelgebruikte optie is de hydraulische spanner van Gunnebo.
Deze is verkrijgbaar vanaf ongeveer €15.000, afhankelijk van de capaciteit. De Gunnebo HC-serie is geschikt voor kettingen tot 50 millimeter en biedt een nauwkeurige spanningcontrole. Een andere optie is de Crosby SG-sjorklem.
Deze is speciaal ontworpen voor heavy-lift toepassingen tijdens maritiem transport en is verkrijgbaar vanaf €2.500 per stuk.
De SG-serie is robuust en geschikt voor zowel offshore als maritieme toepassingen. Voor nauwkeurige meting van de spanning kun je load cells van Straightpoint gebruiken. Deze zijn verkrijgbaar vanaf €1.200 per stuk. Ze bieden een nauwkeurigheid van 0,1 procent en zijn geschikt voor zware omstandigheden.
Je kunt ze koppelen aan een draadloos systeem voor realtime monitoring. Wil je een geïntegreerd systeem?
Kijk dan naar de Loadhog sjorringen met ingebouwde temperatuurcompensatie. Deze zijn verkrijgbaar vanaf €5.000 per set. Ze compenseren automatisch voor temperatuurveranderingen en geven een stabiele preload ongeacht de omstandigheden.
Praktische tips voor dagelijks gebruik
Check de temperatuur voordat je begint met sjorren. Gebruik een thermometer of een infraroodcamera.
Noteer de temperatuur en pas de preload aan op basis van de verwachte verandering. Bijvoorbeeld: als je start bij 20 graden en verwacht dat het oploopt tot 40 graden, zet de preload dan iets hoger. Gebruik altijd load cells voor het meten van de spanning. Ze geven je realtime inzicht en helpen je bij het bijstellen van de sjorringen.
Zet ze op elke sjorring, niet alleen op de hoofdlijnen. Zo heb je volledig overzicht.
Plan regelmatige inspecties in, vooral bij langere reizen. Controleer of de sjorringen nog strak genoeg zijn en of er geen slijtage is.
Gebruik hiervoor een visuele controle en een spanningstest. Werk met een vast team en een standaard procedure. Iedereen moet weten wat te doen bij temperatuurveranderingen.
Oefen dit tijdens trainingen, zodat het automatisme wordt. Investeer in kwaliteit. Goedkope sjorringen of spanners kunnen op de lange termijn duurder zijn door defecten of ongevallen.
Kies voor bekende merken zoals Gunnebo, Crosby of Straightpoint. Ze zijn iets duurder, maar bieden betrouwbaarheid en veiligheid.