Heben eines 5000-Tonnen-Kohlebergwerkbaggers

Eines der fortschrittlichsten Hebesysteme der Welt wurde in Australien eingesetzt, um die Sicherheit und Präzision bei der Wartung eines riesigen Baggers im größten Kohlebergwerk der südlichen Hemisphäre zu maximieren.

Das SPS-gesteuerte synchrone Hebesystem von Enerpac wurde von Hydraulic and Pneumatic Pty Ltd aus Morwell zusammen mit Plant Performance Group Pty Ltd eingesetzt, um die Präzision und Sicherheit zu verbessern und gleichzeitig den Schwerpunkt der 2200 Tonnen schweren Last während des Hebens von Bagger 16 bei Loy Yang Power zu überwachen.

Der Bagger 16 ist 200 m lang, so hoch wie ein 16-stöckiges Gebäude (55 m) und hat ein Drehachsenlager mit einem Durchmesser von 15,2 m, das 177 Kugeln mit einem Durchmesser von jeweils 200 mm und einem Gewicht von jeweils 32 kg enthält. Er wiegt insgesamt über 5.000 Tonnen und kann täglich 60.000 Tonnen Abraum bewegen.

Das erfolgreiche Heben und Ausbalancieren dieses riesigen Aufbaus zeigt die Vielseitigkeit des synchronen Hebesystems für große industrielle sowie Hoch- und Tiefbauaufgaben, zum Beispiel Gebäude, Brücken, Ölplattformen, Schiffe, Turbinen, Generatoren, Walzwerke, Bergbauausrüstung und schwere, aber empfindliche Computer-/elektrische Geräte, sagt Enerpac.

Die für das Heben des Aufbaus von Bagger 16 zur Inspektion und Instandsetzung des riesigen Drehachsenlagers verwendete synchrone Hebetechnologie verwendet digitale Synchronisierungssteuerung mit einer Genauigkeit von 1 mm zwischen vorderen und hinteren Hebepunkten. Es kann eine Genauigkeit bis 0,1 mm erreicht werden.

Die sensible Aufgabe der Durchführung des Hebevorgangs mit maximaler Sicherheit und minimaler Ausfallzeit wurde mit Hilfe eines von Schichtleiter David Little von Sicar angeführten Teams ausgeführt. Sicar ist Anlagenverwalter und Wartungsdienstleister für technisch komplexe Anlagen.

Die Aufgabe umfasste das Heben und Senken in zwei Schritten um über 250 mm mithilfe des synchronen Systems von Enerpac mit sechs 630-Tonnen-Zylindern, die paarweise an drei Hebepunkten eingesetzt wurden.

Projektleiter Tom Lamin von Plant Performance Engineering, die im Auftrag von Loy Yang Power tätig waren, sagte, der gesamte Vorgang, das heißt das Heben am 7. Mai und das Absenken am 13. Mai, ging reibungslos vor sich. Die enorme Aufgabe wurde durch die Genauigkeit und den Ablauf des synchronen Hebevorgangs sowie die Echtzeit-Schwerpunktanzeige erleichtert.

Robert Lewis, Vertriebsleiter von Hydraulic and Pneumatic sagte, die Aufgabe erforderte sorgfältige Planung, um die Sicherheit zu maximieren und die Ausfallzeit zu minimieren, für einen Kunden, der das größte Tagebau-Kohlebergwerk in der südlichen Hemisphäre betreibt. Loy Yang ist rund um die Uhr mit dem Abbau von 30 Millionen Tonnen Braunkohle pro Jahr beschäftigt, die über die Hälfte des im Bundesstaat benötigten Stroms liefert.

„Alles ist riesig – das Drehachsenlager und der Aufbau darüber ist größer als viele Schiffe – deshalb musste die Arbeit mit unglaublicher Sorgfalt und Präzision durchgeführt werden, um die erstklassigen Sicherheitsstandards des Kunden zu erfüllen.

Das von Hydraulics and Pneumatic eingesetzte synchrone Hebesystem war ein Modell mit acht Punkten, das mit mehreren Zylindern mit einer Kapazität von jeweils 10 bis 1000 Tonnen verwendet werden kann. Größere Modelle verfügen über bis zu 64 Steuerungspunkte. Die dabei eingesetzte Hydrauliktechnologie ist dieselbe, die zur Maximierung der Sicherheit weltweit für präzise Hebevorgänge gewählt wird, von den Raketen-Abschussrampen für die Ariane und Ölbohrplattformen in der Nordsee bis zu Schaufeln zum Spalten von Kohle und das Bauen und Wiegen von Anlegeplätzen und der dazugehörigen Infrastruktur in Australien.

„Die Technologie war nicht nur präzise und bot uns die Schwerpunktgenauigkeit, die wir für das Funktionieren in einer rauen Umgebung mit Kohlenstaub rund um die Antriebseinheit benötigten.

„Wir mussten sicher sein – und das war auch genau der Fall – dass das zusammen mit Enerpac entwickelte Technologiepaket im Betrieb völlig sicher und zuverlässig ist.“

Kontrollierte hydraulische Bewegung
Enerpac-Ingenieur Ray Paasila sagte, dass Sicherheit in das synchrone System integriert sei – “Während des Hebens im automatischen Modus verfolgt die Software ganz genau jeden Hebepunkt und jeden Zylinder. Die Software überwacht außerdem ständig die Hebepunkte an den höchsten und niedrigsten Positionen, und ob sich diese noch innerhalb der festgelegten Toleranzen befinden. Sollte eine Korrektur erforderlich sein, öffnet sich das 2/2-Bewegungsventil kurz und der relevante (unterste) Zylinder erhält einen kurzen hydraulischen Impuls, auf den sofort eine neue Anzeige folgt. Dieser Korrekturvorgang ist so schnell, dass die Relais, die die Ventile steuern, als perfekte Schalter fungieren.

„Der Verlauf des Hebevorgangs kann auf dem Bildschirm verfolgt werden (pro Hebepunkt).“ Die Software enthält außerdem eine zusätzliche Steuerungsfunktion, mit der das System vorübergehend gestoppt und manuell korrigiert werden kann. Notstopps sind ebenfalls in das System integriert. Wenn etwas schief läuft, stoppt das System automatisch und blockiert alle Abstützpunkte.

Neben der Zeitersparnis und der außergewöhnlich genauen und praktisch spannungsfreien Bewegung eines Gegenstands bestehen die Vorteile des synchronen Hebens auch in seiner Fähigkeit, den gesamten Neupositionierungsvorgang aufzuzeichnen und zu dokumentieren. Alle Werte werden im Speicher des Steuerungssystems für den späteren Gebrauch gespeichert. Bei zufriedenstellendem Fortschreiten des Verfahrens bietet dies sowohl dem Auftragnehmer als auch dem Kunden eine klare Garantie, dass keine übermäßig hohen Spannungen aufgetreten sind.“

Die synchrone Hebetechnologie von Enerpac wurde in Australien für integrierte Lösungen eingesetzt, zum Beispiel ultrapräzise Tiefbau-, mechanische, industrielle und Wartungsaufgaben, darunter das Teilen eines Seilbaggers bei Corragh Coal für Wartungszwecke und während wichtiger Phasen der laufenden 0,2 Milliarden teuren Erweiterung des Dalrymple Bay Coal Terminal in der Nähe von Mackay, wo es eingesetzt wurde, um 80-Tonnen-Abschnitte am Kai zu heben.

„Alle Werte werden im Speicher des Steuerungssystems für den späteren Gebrauch gespeichert. Bei zufriedenstellendem Fortschreiten des Verfahrens bietet dies sowohl dem Auftragnehmer als auch dem Kunden eine klare Garantie, dass keine übermäßig hohen Spannungen aufgetreten sind.“