Tagarchief: installaties

Stage V normen voor het milieu

gww_bm05_2019_motoren_01kopie
Lees het gehele artikel

De Europese emissienormen voor motoren gebruikt in non-road mobile machinery (NRMM) werden geleidelijk strenger vanaf het invoeren van de Stage I norm in 1997. Inmiddels geldt vanaf 2019 voor de meeste motoren de Stage V norm, Regulation 2016/1628 die de richtlijn 97/68/EC vervangt. Deze normen zijn van toepassing voor uitrustingen als industriële boormachines, compressoren, wielladers, bulldozers, nonroad trucks, graafmachines, heftrucks, wegenbouwmachines, sneeuwploegen en mobiele kranen.

De Stage V wetgeving werd voorgesteld in 2014 en afgerond in 2016. De normen zijn in voege getreden in 2019 voor motoren met minder dan 56 kW en meer dan 130 kW. Vanaf 2020 gelden ze ook voor motoren van 56 tot 130 kW. Stage V werd bovendien uitgebreid tot een aantal motoren dat vroeger niet gereglementeerd werd. Eind 2020 zullen de normen bekeken worden voor de invoering van nog strengere eisen. Waar de Stage III en IV normen grotendeels gelijk liepen met de Amerikaanse (Tier 3/7) en Japanse normen, lopen ze voor Stage V weer verder uit elkaar. Zo kunnen de US Tier 4 normen gehaald worden zonder filters. De Stage V normen hebben betrekking op de uitstoot van CO, HC, NOx en roetdeeltjes. Vooral die laatste norm is veel strenger (van 0.025 g/kWh naar 0.015 g/kWh).

Compacte installaties

Vooral omwille van de beperking van het aantal uitgestoten roetdeeltjes is het voor het halen van de Stage V normen bijna altijd noodzakelijk een deeltjesfilter te voorzien naast selective catalytic reduction (SCR) en diesel oxidation catalyst (DOC). De complete motorgroep wordt hierdoor omvangrijk en daar moeten de machinebouwers rekening mee houden, zeker als ook gebruik gemaakt wordt van EGR (terugvoeren van de uitlaatgassen) met zijn omvangrijkere koelinstallatie.

Toch zijn de meeste motorbouwers erin geslaagd hun motorgroep zo compact mogelijk te houden en toch te beantwoorden aan de Stage V norm. 

Volvo Penta motorgroep met goed zichtbaar de installatie om de uitlaatgassen te reinigen.

Voorbeelden

Zo introduceerde Perkins dit jaar een serie motoren van 0,5 tot 18 liter inhoud (4 tot 597 kW) die voldoen aan de Stage V norm. Perkins werkt ook aan elektrische hybride, mechanisch hybride en hydraulisch hybride oplossingen. Bij Volvo Penta voldoet de volledige serie motoren (D5, D8, D11, D13 en D16) aan de nieuwste norm met vermogens van 105 tot 585 kW. Opvallend is dat de motoren 20 % minder koeling nodig hebben, zodat de radiator kon verkleind worden. Op het gebied van TCO werd de oliewissel interval van 500 op 1000 werkuren gebracht. John Deere heeft op zijn beurt een lijn Stage V motoren met een inhoud van 2,9 tot 13,6 liter met vermogens van 36 tot 500 kW. De motoren werden geoptimaliseerd voor een gemakkelijke inbouw. Cummins haalt dan weer de Stage V normen met alle motoren in de series F3.8 tot X15, terwijl Hatz de eerste elektronisch gestuurde eencilindermotor, de E1, met vermogens tot 12 kW lanceerde.

Ook Deutz kan alle motoren in Stage V versie leveren, maar ontwikkelde tevens motoren op gas en waterstof. Dat doet ook Kubota, dat motoren kan leveren op diesel, benzine, vloeibaar gas en aardgas. Yanmar ontwikkelde gas aangedreven industriemotoren met LPG, die de Stage V norm halen. Gasmotoren produceren minder deeltjes. Verder zijn ook de Kohler motoren met
Bluetooth technologie reeds geschikt voor Stage V en heeft FPT Industrial zowel verbrandingsmotoren als elektrische oplossingen in het gamma, met als highlight de Cursor X 4.0. Tot slot introduceerde MAN Engines onder meer de nieuwe D4276 zescilinder Stage V met vermogens van 450 tot 515 kW, commercialiseert Caterpillar de C2.2, C3.6, C4.4, C13B en C27 als Stage V motoren en zien we bij Doosan een serie draagbare compressoren die voldoen aan Stage V. Dit zijn slechts enkele voorbeelden, maar alle motorbouwers leveren nu Stage V versies, terwijl er gelijktijdig gewerkt wordt aan hybride en elektrische oplossingen en het gebruik van alternatieve brandstoffen.    

Testen tunneltechnische installaties RijnlandRoute nu al gestart

tti-rijnlandroute1_vincent-basler
Lees het gehele artikel

De complexiteit van tunneltechnische installaties (TTI) kan bij tunnelprojecten voor forse vertragingen en extra kosten zorgen. Bij de RijnlandRoute is bewust een aantal keuzes gemaakt om dit te voorkomen. Zo vinden de integrale testen van de TTI al plaats nog voordat het boren van de tunnel is begonnen. Een Nederlandse primeur.

Als je het Eindhovense bedrijventerrein op rijdt, is het moeilijk voor te stellen dat hier uiterst innovatieve werkzaamheden plaatsvinden. De fabriekshallen uit de jaren vijftig van de vorige eeuw roepen het beeld op van industrieel erfgoed en ambachtslieden in blauwe overalls. Niets is minder waar. In de hallen die COMOL5 huurt – de aannemerscombinatie die de RijnlandRoute bouwt – zijn 130 camera’s aan de wanden gemonteerd waarmee het verkeer in de tunnel en de verdiepte bak over een paar jaar wordt gemonitord. Aan het plafond hangen onder andere matrixborden, delen van de tunnelverlichting en luidsprekers. Verder staan er in de hal slagbomen, zichtmeters en ruim twintig gloednieuwe en verplaatsbare modules, containerachtige constructies, gevuld met systeemkasten, computers, transformatoren en enkele werkplekken. Dit is de plek waar COMOL5 jaren voordat de RijnlandRoute in gebruik wordt genomen, test of de TTI en de bediening ervan goed werken.

Nagebouwd

“We hebben hier vrijwel alles staan en aangesloten dat straks nodig is voor de bediening van de tunnel en de aangrenzende verdiepte bak van de RijnlandRoute”, vertelt projectmanager Hans Nuhn van Croonwolter&Dros. “In de modules hebben we alle apparatuur geïnstalleerd die straks in de twee dienstgebouwen van de RijnlandRoute komt. Aangezien we de TTI vanuit beide gebouwen moeten kunnen aansturen, is een groot deel van deze apparatuur dubbel uitgevoerd. In het voorste deel van de hal staan de modules voor dienstgebouw Oost en achterin die voor dienstgebouw West. Op de modules hebben we alle installaties aangesloten die nodig zijn voor de tunnelveiligheid en het verkeersmanagement. Daarbij hebben we ervoor gekozen om van de audio- en videosystemen – waarbij de kans op opleverfouten relatief groot is – alle exemplaren te installeren en van systemen met een lager risicoprofiel slechts een deel. Van de vluchtgangen die straks tussen de twee tunnelbuizen komen, hebben we er bijvoorbeeld één nagebouwd, inclusief alle installaties, signalering en vluchtdeuren.”

“Door de TTI hier in deze testlocatie grotendeels op te bouwen, hebben we de mogelijkheid om de integrale werking in een vroeg stadium grondig te testen en eventuele kinderziekten er uit te halen. En aangezien we ook al een glasvezelverbinding hebben gemaakt tussen de testlocatie en de verkeerscentrale Zuidwest Nederland in Rhoon, van waaruit de RijnlandRoute na de openstelling bediend wordt, kunnen we ook al controleren of de aansluiting op deze centrale goed functioneert.” Zo’n vroegtijdige verbinding – drie jaar voordat de tunnel opengaat – is nog niet eerder vertoond bij tunnelprojecten.

Extra eisen

Het vroegtijdig integraal testen van de TTI was een belangrijk uitgangspunt van de provincie Zuid-Holland, aldus Piet Jansen, disciplineleider TTI RijnlandRoute bij de provincie: “Circa tien jaar geleden was ik bij ProRail als contractmanager TTI en bouwmanager betrokken bij het project Spoorzone Delft. Verschillende projecten hadden ondertussen laten zien dat de openstelling van tunnels fors vertraagde door problemen met de TTI. Dat wilden wij voorkomen en daarom hebben wij toentertijd deze teststrategie ontwikkeld. Zo hebben we bij Spoorzone Delft een zogeheten integrated factory acceptance test (IFAT) aan de standaardtesten toegevoegd. Bij een IFAT wordt de integrale werking van de TTI, inclusief bediening en procedures, getest in een testomgeving. Aangezien dat vroegtijdig testen heel goed beviel, hebben we in het aanbestedingsdocument van de RijnlandRoute als extra eis opgenomen dat de opdrachtnemer minimaal twee jaar voor de openstelling moet hebben aangetoond dat alle systemen in een testomgeving werken.”

De provincie is ook blij met de vroegtijdige koppeling met de verkeercentrale in Rhoon. Jansen licht toe: “Bij projecten zie je namelijk geregeld dat opdrachtnemers een tunnel eerst ontwerpen voor lokale bediening en pas later geschikt maken voor centrale bediening. In de praktijk leidt dit er meestal toe dat er nog van alles moet worden herontworpen, wat forse kosten met zich meebrengt. Daarom hebben wij gesteld dat de tunnel van de RijnlandRoute direct geschikt is voor centrale bediening vanuit de verkeerscentrale Zuidwest Nederland van Rijkswaterstaat in Rhoon.”

De reden dat vaak eerst voor lokale bediening wordt gekozen is volgens Jansen risicomijdend gedrag: “Als je als projectorganisatie gelijk kiest voor centrale bediening moet je in een vroeg stadium gaan samenwerken met Rijkswaterstaat Centrale Informatievoorziening (CIV). Daarmee wordt de opdrachtgever medeverantwoordelijk voor het tijdig bereiken van de opleveringsdatum en daar schrikt een projectorganisatie weleens voor terug. Ik ben er echter van overtuigd dat het heel goed mogelijk is om direct op centrale besturing te ontwerpen en zo een aanzienlijk bedrag aan gemeenschapsgeld te besparen.”

‘Integrated desk’

In de aanbestedingsdocumenten is verder opgenomen dat de tunnel straks wordt bediend vanachter een zogeheten integrated desk, een werkplek in de verkeerscentrale waarvandaan verschillende tunnels tegelijkertijd bewaakt en bediend kunnen worden. Jansen: “Als je bedenkt dat tunnels 24/7 in de gaten moeten worden gehouden, is het natuurlijk veel efficiënter om meer tunnels aan een werkplek te koppelen.”

Transitiemanager Bert ‘t Hart van de verkeerscentrale Zuidwest Nederland in Rhoon is het hier roerend mee eens: “Als je vanaf een werkplek maar één tunnel kunt bedienen – wat bij zogeheten dedicated desks het geval is – heb je veel meer personeel nodig. Immers, ook deze bedienplekken moeten 24/7 worden bemenst. Bovendien kun je het personeel dat werkt op een dedicated desk niet inzetten voor andere bedientaken aangezien die niet beschikbaar zijn op deze werkplek. En daar komt nog eens bij dat dedicated desks veel ruimte vragen in de verkeerscentrale. Ruimte die we eigenlijk niet hebben. Zo moeten we binnenkort onze overlegruimte opofferen, omdat we voor twee nieuwe tunnels straks standalone plekken moeten creëren.”

Dat COMOL5 nu al in Eindhoven de TTI test en de koppeling met de verkeerscentrale heeft gemaakt, vindt ‘t Hart positief: “De beelden uit Eindhoven tonen we sinds 2 juli op de werkplek in onze opleidingsruimte. Dat is een mooie manier om de komst van de RijnlandRoute alvast bij ons personeel te introduceren. Voor ons programma voor opleiden, trainen en oefenen is het weliswaar nog te vroeg, maar ik vind het aantrekkelijk dat onze medewerkers nu al af en toe kunnen ‘spelen’ met de bediening van deze nieuwe tunnel en eraan kunnen wennen. Verder zorgen de testen en koppeling met de verkeerscentrale ervoor dat we nu al in dialoog zijn met COMOL5. Zo heeft de opdrachtnemer al aangegeven dat hij eventuele onvolkomenheden in de grafische gebruikersinterface (GUI) die wij tegenkomen tijdens het testen, ruim voor de openstelling en conform de landelijke standaard voor verkeerscentrales zal aanpassen. Dat stemt mij zeer tevreden, immers na openstelling van de tunnel moeten wij hem goed kunnen bedienen.”

Voordelen

Net als Jansen en ‘t Hart is Nuhn ervan overtuigd dat het vroegtijdig testen van de TTI in een testhal tal van voordelen heeft: “In de eerste plaats heb je natuurlijk ruim de tijd om eventuele problemen te verhelpen. Als je de TTI pas aanbrengt als het civiele werk is afgerond en daarna nog moet beginnen met testen, dan is de kans op tijdsdruk enorm groot, zeker als niet alles naar wens functioneert. Daarnaast kun je in een hal alles veel eenvoudiger installeren en heb je geen last van andere bouwactiviteiten, bouwvuil en vocht. Verder is het heel handig dat in de hal alles dicht bij elkaar staat. Neem de camera’s. Hier hebben we ze aan beide wanden van de hal opgehangen, allemaal vlak naast elkaar. Daardoor waren we vrij snel klaar toen we bijvoorbeeld moesten controleren of de tijd- en datum van elke camera juist was ingesteld. Als je dit soort controles pas doet als alles op zijn oorspronkelijk plek hangt, kost dat veel meer tijd. Immers, de afstand tussen de eerste en laatste camera bedraagt dan ruim drie kilometer en om ze te kunnen controleren heb je dan ook nog eens een hoogwerker nodig.”

Nuhn: “Een ander voordeel vloeit voort uit de modulaire opbouw waarvoor we hebben gekozen. Doordat we het grootste deel van de apparatuur in de modules aanbrengen en we de bekabeling bijvoorbeeld in elke module via hetzelfde punt naar binnen voeren, hebben we aanmerkelijk minder raakvlakken met andere disciplines. Dat verkleint de kans op fouten. Verder zorgt vroegtijdig inkopen en testen ervoor dat de logistieke planning eenvoudiger is en opleverdocumenten al klaar zijn voordat de tunnel in bedrijf wordt gesteld.”

Unieke code

Nuhn vervolgt: “Het plan is om het komende jaar alle testen hier uit te voeren. Daarbij kijken we vooral naar de werking van de TTI, maar we gaan bijvoorbeeld ook na of de systeemkasten goed zijn aan te brengen in de uitsparingen in het servicekanaal onder het wegdek in de tunnel. Om dat te kunnen bepalen, hebben we een stuk van dat kanaal hier gebouwd. Als we de testen hebben afgerond en zeker weten dat alles goed werkt, schroeven we alle componenten los. Vervolgens slaan we deze componenten, die stuk voor stuk zijn voorzien van een unieke code, zorgvuldig op, zodat we ze naar de tunnel kunnen transporteren. De modules verhuizen we inclusief inhoud ongewijzigd naar de dienstgebouwen, waar we ze met een kraan op hun definitieve plaats zetten.”

In de testhal heeft COMOL5 elk component op basis van hun 3D BIM-model gemonteerd op de plek waar hij straks ook in de tunnel en verdiepte bak komt te zitten. Nuhn: “Als het civiele werk voor de tunnel en de verdiepte bak gereed is, verhuizen we alles daar naartoe en gaan we alle componenten monteren. Daarbij gebruiken we de unieke codes om alles op de juiste plek op te hangen. Als bij de testen in de tunnel vervolgens blijkt dat iets niet werkt, weten we dat we het probleem in de bekabeling moeten zoeken of in het falen van het specifieke onderdeel. Aan de modules veranderen we tenslotte niets meer als alles goed werkt. Dat maakt de probleemoplossing straks een stuk eenvoudiger.”

“Aantrekkelijk is ook dat we straks aanzienlijk minder testen in de tunnel hoeven te doen, omdat we de werking van de TTI hier in Eindhoven al hebben bewezen. Daardoor kunnen we ons dan vooral richten op de benodigde fysieke testen, zoals het controleren van de overdruk en de ventilatiecapaciteit. Door deze aanpak is de kans dat de tunnel door problemen met de TTI niet op tijd open gaat dan ook minimaal.”