Superare i limiti: come le gru per carichi super pesanti stanno risolvendo le sfide ingegneristiche

Eni UK Limited ha assegnato a Scaldis un contratto per la progettazione, la rimozione, il trasporto e lo smaltimento di sei piattaforme Eni Hewett nel Mare del Nord meridionale del Regno Unito. (Foto: Scaldis)

Con la crescente complessità delle esigenze ingegneristiche, diventa sempre più fondamentale disporre di attrezzature specializzate, tecniche di sollevamento innovative e un'attenta pianificazione.

Enormi gru, dotate delle tecnologie più all'avanguardia, stanno rimodellando il modo in cui spostiamo e posizioniamo i carichi più pesanti e stanno contribuendo al progresso nei settori energetico, edile e manifatturiero in tutto il mondo.

In lavorazione

Sinopec prevede di sviluppare una gru da 14.000 tonnellate di capacità. (Foto: Sinopec)

Come precedentemente riportato da Crane and Transport Briefing, una divisione di China Petrochemical Corporation (Sinopec) sta pianificando la costruzione di una gru terrestre dalla capacità di ben 14.000 tonnellate. Sinopec Heavy Lifting and Transportation Co., Ltd. (SHLTC), con sede a Pechino, Cina, sta pianificando di avviare la costruzione di quella che sarà – di gran lunga – la più grande gru terrestre al mondo nel suo genere.

La nuova gru gigante per carichi pesanti con braccio tralicciato, progettata e sviluppata internamente da SHLTC, sarà utilizzata in Cina e altrove nei progetti dell'azienda, effettuando importanti sollevamenti nei settori dell'ingegneria chimica industriale, nucleare e offshore, ha affermato l'azienda.

L'inizio della costruzione è previsto per il 2024, mentre i collaudi dovrebbero essere completati entro la fine del 2026.

Nuova gru

A ottobre, il produttore cinese di macchinari pesanti Sany ha consegnato la prima gru tuttoterreno a 9 assi e 4.000 tonnellate al mondo, la SAC40000T, a un'azienda di sollevamento cinese, segnando una pietra miliare storica nella progettazione delle gru.

Con la massima capacità di sollevamento sul minor numero di assi, questa macchina è progettata appositamente per l'installazione di turbine eoliche di nuova generazione, afferma l'azienda. È dotata di un braccio a estensione completa di 81 metri, un jib di 124 metri e un'altezza di sollevamento massima di 200 metri. In grado di sollevare 375 tonnellate a 100 metri con un raggio di 18 metri e 200 tonnellate a 185 metri con un raggio di 30 metri, la SAC40000T risponde alla crescente domanda di attrezzature a supporto dei progressi nel campo dell'energia pulita.

Costruita su un telaio compatto a 9 assi da 22 metri, il più corto della sua categoria, la gru offre una manovrabilità senza pari con un raggio di sterzata di 16 metri e una pendenza superabile del 18%. È progettata per un montaggio rapido, con un'installazione superlift monolaterale in meno di un'ora e tempi di sollevamento inferiori a 70 minuti.

Sany ha consegnato la prima gru a 9 assi da 4.000 tonnellate al mondo, la SAC40000T. (Foto: Sany)

Funzionalità di sicurezza intelligenti, tra cui il monitoraggio in tempo reale del braccio e sistemi di segnalazione avanzati, migliorano l'affidabilità operativa. Il design compatto del SAC40000T stabilisce un nuovo punto di riferimento nel settore, rendendolo ideale per terreni impegnativi e progetti eolici ad alta richiesta, ha aggiunto Sany.

Descrivendo lo sviluppo della gru, il product manager afferma: "Sappiamo che c'è una crescente necessità di attrezzature potenti e precise per promuovere l'energia pulita. L'attuale classe da 2000 tonnellate può gestire turbine da 7-8 MW. Ma turbine da 10-13 MW nei prossimi 5-10 anni? Ecco perché proponiamo una gru AT da 4.000 tonnellate. Dando priorità a un design compatto e potente con un minor numero di assi, ne abbiamo migliorato la flessibilità e la facilità di spostamento su terreni accidentati e montuosi".

Collaborazione intensa

Come riportato in precedenza da Crane and Transport Briefing, l'azienda olandese di sollevamento pesante Mammoet ha lanciato la sua SK6000, che afferma essere la gru terrestre più potente al mondo. Una caratteristica distintiva di questa gru sono i suoi potenti argani a fune, forniti da Liebherr. Progettati con l'avanzata tecnologia di azionamento Liebherr, questi argani a fune consentono alla SK6000 di gestire capacità di sollevamento eccezionali, afferma l'azienda.

La gru ad anello terrestre da 6.000 tonnellate di Mammoet, la SK6000, è pronta per il mercato. (Foto: Mammoet)

L'SK6000 è in grado di funzionare interamente con energia elettrica, il che contribuisce a ridurre l'impatto ambientale dei principali progetti industriali. Fondamentali per questa funzionalità sono i quattro argani a fune con corona dentata forniti da Liebherr, ciascuno con una forza di tiro di 600 kN, che consentono all'SK6000 di raggiungere la sua immensa capacità di sollevamento di 6.000 tonnellate.

Mammoet e Liebherr hanno collaborato a stretto contatto per progettare e perfezionare gli argani in modo da soddisfare le specifiche esigenze della SK6000. Questa collaborazione ha garantito che gli argani soddisfacessero non solo le enormi esigenze di sollevamento della gru, ma anche la compattezza, caratteristica fondamentale per il trasporto e il montaggio in tutto il mondo.

"La nostra collaborazione con Mammoet dimostra la versatilità e la potenza della tecnologia di azionamento Liebherr", afferma Markus Groeber, ingegnere tecnico-commerciale di Liebherr Drive Technology. "Per l'SK6000, abbiamo equipaggiato gli argani con ingranaggi, riduttori e motori elettrici Liebherr, creando un sistema che offre una potenza di sollevamento e un'efficienza senza pari."

Movimenti offshore

I sollevamenti pesanti per lavori offshore comportano la movimentazione e il trasporto precisi di strutture massicce, come piattaforme, turbine o attrezzature sottomarine, che spesso richiedono imbarcazioni specializzate e soluzioni ingegneristiche avanzate.

L'impresa olandese di costruzioni offshore Allseas ha rimosso con successo la parte superiore della piattaforma Brent Charlie da 31.000 tonnellate della Shell UK dal settore britannico del Mare del Nord.

L'impresa olandese Allseas, specializzata in servizi offshore, ha rimosso con successo la parte superiore della piattaforma Brent Charlie da 31.000 tonnellate di Shell UK dal settore britannico del Mare del Nord. (Foto: Allseas)

La rimozione con sollevamento singolo effettuata dalla nave Pioneering Spirit di Allseas è uno dei sollevamenti offshore più pesanti mai eseguiti, afferma la società, e conclude anni di progettazione e pianificazione.

Pioneering Spirit solleva la parte superiore da 31.000 tonnellate. (Foto: Mammoet / Allseas)

L'ex impianto di produzione verrà consegnato allo stabilimento Seaton Port di Able UK a Hartlepool, nel nord-est dell'Inghilterra, per lo smaltimento, dove verrà riciclato oltre il 97 percento dei materiali.

Edward Heerema, Presidente di Allseas, afferma: "Tutto è iniziato nel 2013, con la decisione di Shell di assegnare ad Allseas il contratto per la progettazione, la preparazione e la rimozione delle sue quattro piattaforme Brent. La fiducia dimostrata allora nella competenza tecnica di Allseas ha rappresentato una pietra miliare nello sviluppo ventennale di Pioneering Spirit. All'epoca, la nave era ancora in costruzione, ma la fiducia di Shell in Allseas ci ha offerto l'opportunità di presentare la nostra tecnologia single-lift."

Il progetto di dismissione di Brent è unico per portata e complessità, comprendendo quattro piattaforme: tre in cemento armato e una con rivestimento in acciaio. Allseas ha svolto un ruolo chiave, occupandosi della progettazione, della preparazione e della rimozione di tutte e quattro le piattaforme.

Nell'ambito dell'esecuzione del mandato di Allseas, Pioneering Spirit ha rimosso e trasportato circa 100.000 tonnellate di peso di sovrastrutture a Hartlepool per lo smaltimento presso lo stabilimento Able UK di Seaton Port.

Sollevamento pesi

Heerema Marine Contractors, con sede nei Paesi Bassi, ha installato con successo il suo primo progetto di fondazione su monopalo per turbine eoliche presso il parco eolico offshore He Dreiht, attualmente il più grande parco eolico offshore della Germania, gestito dal fornitore di energia EnBW.

Heerema al lavoro nel parco eolico tedesco He Dreiht. (Foto: Heerema)

Un traguardo importante è stato raggiunto quando la nave gru semisommergibile Thialf ha installato tutte le 64 fondazioni monopalo della WTG, ciascuna delle quali misurava circa 70 metri di lunghezza e pesava 1.225 tonnellate, mentre ogni elemento di transizione era lungo 32 metri e pesava 607 tonnellate.

L'installazione è stata completata entro i tempi concordati: tutte le attività, compresa la stuccatura completa, sono state completate entro 24 ore per ciascuna posizione delle fondamenta.

"Un fattore chiave del nostro successo è stata la dedizione e la competenza del nostro equipaggio altamente qualificato a bordo della Thialf, che, insieme ai nostri subappaltatori specializzati, ha eseguito cicli di installazione eccellenti", afferma un portavoce del progetto. "Inoltre, questi cicli sono stati resi possibili dall'efficiente funzionamento delle doppie gru della Thialf, dalla significativa riduzione del rumore ottenuta grazie all'innovativa T-NMS-10000 e dal concetto di chiatta feeder, che ha garantito un rifornimento continuo di monopali e pezzi di transizione alla nave."

Jörn Däinghaus, direttore di progetto per He Dreiht presso EnBW, sottolinea: "Siamo molto lieti che la nostra pianificazione congiunta con Heerema Marine Contractors abbia permesso un'installazione delle fondazioni così efficiente e agevole. Questa è una pietra miliare fondamentale per ogni progetto eolico offshore. Insieme, abbiamo compiuto un altro passo importante verso un approvvigionamento energetico più sostenibile".

Una volta completato, il parco eolico He Dreiht dovrebbe raggiungere una capacità di oltre 960 MW, fornendo energia rinnovabile a circa 1,1 milioni di famiglie. Questo progetto non solo sostiene la transizione energetica della Germania, ma contribuisce anche agli obiettivi più ampi dell'Unione Europea di aumentare la capacità di produzione di energia rinnovabile e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.

Sogni elettrici

Huisman si è aggiudicata un altro contratto per la fornitura di una gru a braccio articolato per un cliente nel mercato dell'energia offshore.

Huisman si è aggiudicata un altro contratto per una gru a braccio articolato. (Foto: Huisman)

La gru a braccio articolato da 550 tonnellate di capacità sarà dotata del sistema di compensazione attiva del sollevamento con controllo secondario di Huisman, che presenta la tecnologia più avanzata nel controllo del carico per vari ambienti offshore e nella gestione dell'energia, afferma l'azienda.

Il braccio della gru è ottimizzato per operazioni versatili su una nave posatubi, offrendo una portata estesa ideale per sollevare oggetti sulla torre posatubi.

L'ambito di lavoro di Huisman comprende l'intera gamma di ingegneria, produzione, installazione e collaudo, con una consegna chiavi in mano dal suo stabilimento di Schiedam, nei Paesi Bassi.

Questo contratto rappresenta il terzo importante contratto di gru a braccio articolato annunciato quest'anno da Huisman. La nuova gamma di gru a braccio articolato dell'azienda include la possibilità di una compensazione attiva del sollevamento completamente elettrica. Queste gru sono progettate per soddisfare le crescenti esigenze del settore offshore, garantendo prestazioni affidabili in diverse condizioni ambientali e riducendo al minimo il consumo energetico. Con queste innovazioni, Huisman afferma di continuare a definire lo standard per la tecnologia di sollevamento, garantendo ai clienti il raggiungimento degli obiettivi progettuali con maggiore efficienza e un minore impatto ambientale.

Parco eolico

L'ingegnere navale Seaqualize ha sollevato turbine da 11 MW sulla nave di installazione offshore Aeolus di Van Oord per contribuire al completamento del primo parco eolico offshore su scala commerciale negli Stati Uniti.

Seaqualize ha installato delle turbine sulla nave offshore Aeolus di Van Oord. (Foto: Seaqualize)

È stata la prima volta che questa operazione è stata eseguita utilizzando un nuovo alimentatore a turbina.

Durante il progetto, la Seaqualize HC750 e i suoi operatori si sono occupati del trasferimento in sicurezza di oltre 25.000 tonnellate tra la chiatta e l'Aeolus. In primo luogo, la HC750 ha seguito i movimenti della chiatta per garantire che la gru Aeolus potesse agganciarsi in sicurezza al componente. In seguito, la HC750 ha tensionato l'attrezzatura della gru, compensando al contempo i movimenti di sollevamento delle onde, e ha sollevato i componenti dal ponte. In questo modo, i componenti della turbina come torri, navicelle e rastrelliere per le pale, con un peso fino a 750 tonnellate ciascuno, sono stati protetti dall'impatto con il ponte. Dopo aver sollevato il tutto in sicurezza, la HC750 ha riposizionato l'attrezzatura di sollevamento secondaria sulla chiatta, per il carico successivo.

Wytze Kuipers, responsabile del progetto eolico offshore di Van Oord, afferma: "Molti sostenevano che le turbine di alimentazione in mare aperto sarebbero state troppo complesse, soprattutto nella stagione invernale. Ma con un buon lavoro di squadra e innovazioni come Seaqualize Heave Chief, abbiamo dimostrato che è possibile".

Eni UK Limited ha assegnato a Scaldis un contratto per la progettazione, la rimozione, il trasporto e lo smaltimento di sei piattaforme Eni Hewett nel Mare del Nord meridionale del Regno Unito.

Le operazioni offshore sono programmate per il 2024, 2025 e 2026, con i lavori preparatori e i sollevamenti dei moduli effettuati dalla nave per carichi pesanti Rambiz, mentre i sollevamenti principali saranno eseguiti dalla nave per carichi pesanti Gulliver.

Questa estate Scaldis ha sollevato con successo e in sicurezza la prima piattaforma Eni Hewett.

Il settore dei sollevamenti pesanti continua a superare i limiti con innovazioni rivoluzionarie e progetti da record nei settori dell'edilizia, dell'energia offshore e dell'industria, soddisfacendo la crescente domanda di precisione, capacità e sostenibilità. Con l'evoluzione della tecnologia, queste capacità trasformative non solo supportano enormi progetti infrastrutturali, ma contribuiscono anche in modo significativo al raggiungimento degli obiettivi globali di sostenibilità.