Výrobci komponent jsou čas od času žádáni vyvinout inovativní řešení pro extrémní aplikace. Skupina Lapp vyvinula v tomto kontextu nový výrobek pro ropný a plynárenský průmysl. Těžba ropy je lukrativním podnikáním, avšak výpadky vrtných zařízení mohou s ohledem na vysoké náklady výnosnost výrazně snížit. Aby byly tyto výpadky minimalizovány, je zvláště důležitá dlouhá životnost všech komponent, jakož i předvídatelnost jejich poškození. Miltronic AS, podnik skupiny Lapp, vyvinul speciální napájecí kabel (umbilical), který je lehčí a flexibilnější než řešení, která byla dosud na trhu k dispozici, a navíc včas upozorňuje prostřednictvím optického výstražného systému na známky opotřebení a poškození.

Všechny komponenty na ropných vrtných zařízeních musí být velice odolné, protože „černé zlato“ je často těženo ze země za velmi tvrdých klimatických podmínek a součásti zařízení jsou navíc vystaveny i různému chemickému a mechanickému zatížení. Každý výpadek vrtného zařízení se však citelně projeví na výnosnosti, protože denní paušální náklady těchto zařízení představují více než 400000 eur. Pokud tedy dojde k poškození a je nutné vyměnit některou část zařízení, může to snadno stát miliony. Proto je v první řadě velice důležitá odolnost komponent zařízení. Ke snížení nákladů však může významně přispívat i předvídatelnost výpadků.

Aker Solutions, globální podnik, který nabízí produkty a služby pro ropný a plynárenský průmysl, si stanovil cíl dále optimalizovat poruchovost svých vrtných zařízení Top Drive a pověřil společnost Miltronic AS, norskou partnerskou společnost skupiny Lapp, ve spolupráci se společností Lapp Muller z Francie, vývojem napájecího kabelu (umbilical), který by přinesl významné zlepšení oproti existujícím řešením.


Speciální řešení pro Top Drive
Před více než 20 lety se Top Drive etabloval jako špičkový pohon v technice hlubinného vrtání, počínaje vrty ropného a plynárenského průmyslu v pobřežních vodách (offshore). Přitom byl dříve běžný pohon s otočným stolem nahrazen hnací otočnou hlavou, nacházejí se nad vrtnou tyčí. Hnací otočná hlava přenáší na vrtnou tyč rotační sílu. Každá jednotka Top Drive je vybavena různými kabely pro přenos energie a signálů, a to v různých konfiguracích.
Dříve bývalo běžné opatřovat vedení vnějším ochranným pláštěm a kabely uvnitř spojovat do svazků. Tato vedení jsou však nejenom těžkopádná v pohybu, z důvodu vysoké hmotnosti vnějšího pláště téměř 50 metrů dlouhého vedení, ale může také při této konstrukci dojít k posouvání kabelů uvnitř a dokonce i k jejich zlomení. V novém vedení „Compact OWR Loop" jsou spáry vyplněny extrudovaným materiálem, takže uvnitř vedení zůstává vše na svém místě. Navíc je toto vedení, na rozdíl od dřívějších, na trhu dostupných řešení pro ropná vrtná zařízení, vysoce flexibilní. Toho bylo dosaženo použitím nové kombinace materiálů a speciálně testovaného náběhového úhlu. Na rozdíl od statických nebo flexibilních vedení nedochází již v tomto případě k lámání kabelů a vzniku trhlin při pohybu. Životnost smyčky se tak mnohokrát zvyšuje.

„Neprůstřelné" vedení
Namísto vnějšího ochranného pláště se vedení Compact OWR Loop spoléhá na ochranné prvky v jeho vnitřku. Vnější plášť tvoří polyuretan (PUR) odolný vůči povětrnostním vlivům a ropě, který je navíc velice odolný vůči oděru a se svými pěti až deseti miliony cykly má výrazně delší životnost než jiné srovnatelné materiály. Pod PUR pláštěm se nachází oplet z kevlaru, aramidového vlákna, které je až 20krát odolnější než ocelové vlákno. Tento materiál se kromě jiného používá i na neprůstřelné vesty a ideálně se hodí pro aplikace, u kterých musí být ohrožené konstrukční součásti chráněny před extrémními okolními podmínkami. Kevlar je vysoce odolný proti přetržení a přeříznutí, jakož i proti teplotám v širokém rozsahu: od asi -170°C až do +160°C. Tomuto materiálu nevadí ani kyseliny a vrtací kapaliny. Současně je toto vlákno velice lehké a přispívá tak k nízké celkové hmotnosti vedení Compact OWR Loop, což usnadňuje jeho instalaci. Ochranný materiál zaručuje neporušenost při působení sil až do 5G, které mohou vnikat například tehdy, když vrtací hlava uvízne a po uvolnění se s velkou silou vymrští nahoru. Kevlar zaručuje, že vedení nebude v tomto případě vytrženo ze svého uložení.
Vedle toho vyvinuly společnosti Miltronic AS a Lapp Muller pro Compact OWR Loop speciální kotvicí systém, který zajišťuje zvláště pevné uložení a umožňuje bezproblémovou úpravu délky.

Úspora nákladů díky včasné detekci
Vedení dále disponuje mechanismem optické detekce poškození („optical wear recognition"). I v tomto případě se jedná o novinku u smyček používaných v ropných vrtných zařízeních. Systém je stejně geniální, jako jednoduchý: v různých úrovních vedení jsou použity dvojité pláště s různou barvou, které slouží jako systém včasného varování pro trhliny, oděr, zlomení nebo jiná poškození. Barevná signalizace není použita jen u vnějšího pláště. Červeným vnějším pláštěm je vybaven i každý kabel uvnitř vedení Compact OWR Loop.

Pokud dojde k poškození vedení, zjistí ho odborní pracovníci, odpovídající za zařízení Top Drive tak, že uvidí červenou barvu. K tomu dojde ještě předtím, než dojde k poškození kabelu jako takového. Díky okamžitému zjištění vady na vedení může personál zařízení odstranit případné problémy dříve než dojde k vážnému poškození. Současně umožňuje tato metoda řízené odstavení vrtného zařízení z provozu a provedení údržby v době, kdy to nebude spojené s vysokými neplánovanými náklady. Poškozené vedení Loop je tak možné vyměnit například při přesunu do místa nového vrtu.
Společnost Aker Solutions postavila 36 metrů vysoké zkušební zařízení, sloužící pro ověření životnosti vedení Compact OWR Loop a výrobků jiných výrobců. Po několikměsíců byla vedení nepřetržitě vystavena namáhání pohybem, což odpovídá jejich osmiletému použití na vrtném zařízení. Vedení Lapp bylo jediné, které splnilo požadavek na minimálně pět let provozu. Ale nejenom to: i po osmi letech fungovalo vedení Compact OWR Loop stále bez problémů. Díky novému napájecímu vedení skupiny Lapp šetří majitel zařízení vysoké částky - díky enormní trvanlivosti není potřebná tak častá údržba, a kromě toho ji lze lépe plánovat na dobu, kdy nebude prostoj zařízení spojený s vysokými náklady.

Odolné a lehké
Kontinuální inovace v ropném a plynárenském průmyslu vedly k tomu, že vzrostla i potřeba automatizace. V průběhu let k tomu pak přistupovaly i rostoucí požadavky na bezpečnost a systémy včasného varování plnící různé funkce. Příslušné signály je však nutné i přenést, čímž se zvýšily i požadavky na komplexnost kabelů a vedení na ropných vrtných zařízeních. Společnostem Miltronic AS a Lapp Muller se v této souvislosti podařilo vyvinout vedení, které je možné díky nízké hmotnosti snadno instalovat, které má jako vysoce flexibilní vedení dlouhou životnost, které je díky použití nových materiálů jako je kevlar extrémně odolné a jehož intuitivní a současně efektivní výstražný systém usnadňuje včasné zjištění poškození. Vedení bylo vyvinuto speciálně pro individuální potřeby společnosti Aker Solutions a je prodáváno výhradně prostřednictvím této společnosti.

Představení LAPP KABEL s.r.o.
Společnost LAPP KABEL s.r.o. se sídlem v Otrokovicích je součástí celosvětově působící skupiny Lapp s centrálou v německém Stuttgartu. Majitelem skupiny je rodina Lapp a pracuje v ní více než 3150 zaměstnanců. Skupinu tvoří 17 výrobních a 41 distribučních společností a spolupracuje přibližně se 100 zahraničními zastoupeními.
Ve svém produktovém portfoliu má skupina Lapp více než 40000 výrobků, které reprezentuje osm úspěšných značek: ÓLFLEX® ovládací kabely, UNITRONIC® datové kabely a komponenty pro automatizaci, SKINTOP® kabelové vývodky, EPIC® průmyslové konektory, SILVYN® systémy ochranných hadic pro kabely, ETHERLINE® komponenty pro průmyslový ethemet, HITRONIC® optické kabely a FLEXIMARK® označovací systémy. Tyto produkty nacházejí uplatnění u zákazníků v mnoha průmyslových oborech. Mezi ty nej významnější patří výrobci obráběcích strojů a manipulační techniky, výrobci elektrických rozvaděčů, automobilový průmysl apod. Důležitými rozvojovými odvětvími je oblast energetiky, e-mobility a alternativních zdrojů energie.