• 21/06/2013
  • |     BB

Straffe verhalen over onderhoud op Antarctica

MacGyver valt in het niks bij de technische mannen van de Prinses Elisabethbasis, het Belgische poolstation op Antarctica. Want zonder improvisatievermogen overleef je het niet.

Trefwoorden: #Antartica, #elektronica, #onderhoud, #Prinses Elisabethbasis, #reserve-onderdelen, #touchscreen

Lees verder

maint_art

( Foto: © International Polar Foundation )

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE -- En dat is vaak zelfs letterlijk te nemen... De weersomstandigheden en de geringe beschikbaarheid aan reserve-onderdelen nopen de techniekers ertoe oplossingen te zoeken die soms ver van van de voorgeschreven procedures zijn verwijderd.

Maar het is dat ofwel de expedities stopzetten, geen voorraad krijgen, onherroepelijke milieuschade toebrengen of eenvoudigweg doodvriezen. De keuze is dan ook snel gemaakt. En het levert natuurlijk wel straffe verhalen op...

Tussen november 2012 en eind februari 2013, het 'zomerseizoen' op Antarctica, ontving de Prinses Elisabethbasis voor de vijfde keer een dertigtal Belgische wetenschappers. Tijdens deze missie stonden twee grote expedities ten voordele van Université Libre de Bruxelles centraal.

Eén team onderzocht de aftakeling van de ice shelf: hoe het poolijs naar het water afglijdt en wat daar de gevolgen van zijn. Een ander team verzamelde meteorieten in het Nanssens Ice Field op het Antarctische hoog plateau. Als operator van het station zorgt The International Polar Foundation ervoor dat er een solide logistiek platform ter plaatse is om deze wetenschappers bij te staan.

Ze voorziet in een degelijk onderdak, stelt de benodigde apparatuur en voertuigen ter beschikking, zorgt dat de expedities op een veilige manier kunnen worden gerealiseerd en houdt de Prinses Elisabethbasis in goede staat. Vandaar dat er gedurende de maanden van de missies ook een (min of meer vaste) groep van technici aanwezig is.

Kristof Soete was al zes keer van de partij: het eerste jaar om de basis van scratch op te bouwen, het jaar erop om alles af te werken en de technische installaties te implementeren, en sindsdien als verantwoordelijke van het voertuigenpark.

Extreme koude gooit roet in het eten
In concreto houdt Kristof Soete (samen met zijn assistent) zich voornamelijk bezig met het voertuigenpark (één grote en twee kleinere bulldozers, 4 sneeuwtractoren, een 20-tal sneeuwscooters, 16 grote Lehmann transportsledes), de drie grote stroomgeneratoren en een resem kleinere gereedschappen, alsook alle metaalbewerking (voornamelijk laswerken en kleinere constructies).

Daarnaast telt het technische team een loodgieter, drie timmerlui, een elektricien, een elektronica-ingenieur en een ingenieur watersystemen die het onderhoud in hun specifiek domein voor hun rekening nemen. «Maar dat betekent geenszins dat we op elk op een eilandje werken», vertelt Kristof.

«Vaak hebben we elkaars hulp nodig omdat de werken een specifieke vaardigheid vereisen of gewoonweg om samen over een mogelijke oplossing te brainstormen. Want standaardprocedures volgen en seriewerk is hier weinig aan de orde. Elke week gebeurt er wel iets onverwachts of worden we geconfronteerd met een probleem dat we nooit eerder hebben meegemaakt. Eerst en vooral heeft dit te maken met de extreem koude temperaturen.

Niet alle machines, materialen of gereedschappen zijn immers bestand tegen -35°C. Door de grote thermische verschillen bij het opstarten van machines, kennen veel onderdelen een grotere slijtagegraad dan wat we in Europa gewoon zijn. Andere materialen (vooral de kunststoffen) worden dan weer heel broos, waardoor ze gemakkelijk breken.

Verder zijn er ook enkele typisch problemen. Zo moet bij een oliewissel de olie eerst worden opgewarmd om ze opnieuw een zekere viscositeit te geven. Bij extreme koude is het spuiten van starthulp vloeistoffen niet mogelijk omdat deze niet meer verdampen.

Dichtingen en o-ringen moeten verwarmd worden gemonteerd omdat ze anders alle elasticiteit verliezen en bij montage beschadigd geraken. En we hebben nog steeds geen goede manier gevonden om bij deze koude temperaturen aluminium deftig te lassen.»

Sneeuw is als zand...
Maar er zijn ook praktische aspecten die het werken in een omgeving als de zuidpool aanzienlijk bemoeilijken. Kristof Soete: «Het weer kan snel veranderen en sneeuwstormen komen onverwachts opzetten. Tijdens verplaatsingen gebeurt het wel vaker dat voertuigen opeens in heel slecht weer terechtkomen, met alle gevolgen van dien: verstopte luchtfilters, smeltwater in luchtfilters, warme onderdelen waarop sneeuw onmiddellijk smelt en daarna terug vastvriest,...

Sneeuw gedraagt zich ook zoals zand: het kruipt echt overal tussen. Het minste gaatje of kier is voldoende opdat het interieur van voertuigen of motorcompartimenten met sneeuw zijn opgevuld. Bij ontdooien geeft dit water en dat gaat natuurlijk niet goed samen met elektronische componenten en elektrische verbindingen... Of het bevriest terug en zet de ventilator, alternator of waterpomp vast. Zo spenderen we vrij veel tijd aan het ijsvrij maken van motoren, draaiende onderdelen, filters,....

En dit gebeurt meestal op een vrij 'basic' manier: met leathermans, schroevendraaiers, warme luchtblazers. Bovendien kunnen we dergelijke werkjes niet uitvoeren met dikke handschoenen aan. Resultaat: hele koude handen en soms wel eens wat gevloek...». Ook de meer permanente installaties, zoals stroomgroepen en verluchtingschouwen hebben met deze fenomen te maken.

Kristof Soete: «Eén van de moeilijkst te voorspellen zaken is het gedrag van wervelstromen aan de achterzijde van een object die in de sneeuwdrift is geplaatst. In dit kader is het bijvoorbeeld erg moeilijk om een schouw te ontwikkelen die niet volledig met sneeuw volgekoekt geraakt of die geen probleem heeft met sneeuwindringing bij hoge windsnelheden en veel sneeuwdrift.

Een ander voorbeeld zijn de stroomgroepen. Wanneer deze niet meer draaien en in hun koelfase zitten, stralen ze nog een tijdje warmte uit. Dit laat sneeuw en ijs smelten, dat vervolgens opnieuw bevriest en de onderdelen vastzet of tot corrosie in elektrische stekkers leidt.»

Niet eventjes iets bestellen
Maar niet alleen het klimaat zorgt ervoor dat het technische team erg creatief moet zijn. Ook de kleine voorraad aan onderdelen gooit wel eens roet in het eten. «Als er iets stuk gaat, kunnen we niet eventjes een bestelling bij een leverancier plaatsen,» legt Kristof Soete uit.

«Per seizoen hebben we enkele vliegtuigen die personeelwissels verzorgen en dus wel wat kunnen meebrengen. En daarnaast voert een schip één keer een nieuwe voorraad aan. Het aanleggen van uitgebreide stocks is zowel praktisch als budgettair onmogelijk. Vandaar dat we alle vervangen grote gehelen bijhouden als reserve om andere onderdelen te herstellen.

Denk maar aan kapotte hydraulische motoren en connectoren, pompen, ... Ze leveren een mooi assortiment aan veren, dikteringen, speciale bouten en moeren, ..., op. Nu is het wel zo dat het steeds moeilijker wordt om machines aan de gang te houden en te herstellen. En dit omwille van de toenemende graad aan elektronica.

Veel van deze systemen vereisen specifieke diagnose soft- en hardware die duur en moeilijk te gebruiken vallen in de condities van de zuidpool. Neem nu sensoren en actuatoren die bij het vervangen gekalibreerd dienen te worden: dat is voor ons een ware nachtmerrie.

Maar daar tegenover staat dat we nog steeds heel wat reparaties met minder conventionele hulpmiddelen uitvoeren. Op Antarctica zijn ducktape, een leatherman, een stukje electriciteitsdraad en wat ijzerdraad heel essentiële tools! En soms gaat we hierbij heel ver, hoor. Ooit werd een brandstofdrukregelklep van een sneeuwtractor (een machine met een waarde van ongeveer 350.000 euro) hersteld met de veer van een simpele BIC balpen!»

Lossen: een werkje met risico’s
Maar de machines en voorraad zorgen nog op een andere manier voor kopzorgen bij de technische ploeg. Het aanleveren van cargo door een vrachtschip ter plaatse is immers eveneens een uitdaging op zich. Ter plaatse zijn er geen vaste loskaaien en dient het schip de vracht aan de rand van het zee-ijs te ontladen.

Kristof Soete: «Onze expeditieleider, Alain Hubert, zoekt een geschikte plaats om het schip te verankeren: een plaats waar het zee-ijs voldoende draagkracht heeft om de cargo te ontladen en op sledes te plaatsen om naar de veiligere ice-shelf te transporteren. Voor de lichtere vrachten in 20 voet standaard zeecontainers stelt dit niet echt een probleem.

Dit jaar hadden we echter de levering van een 18 ton zware rups laadschop. En dat was wel even bang afwachten. Want we hadden maar één kans. Kon de machine niet gelost worden, moest hij terug naar Zuid-Afrika. En dan spreken we nog niet over een totale faling waarbij de bulldozer door het zee-ijs zou zakken en volledig verloren ging.

Ook hebben we dit seizoen de Britse expeditie ‘the Coldest Journey’ van de legendarische Britse expeditieleider Ranulp Fiennes helpen ontladen. Dit impliceerde onder meer twee heel zware 24 tons Caterpillar D6N dozers. Gelukkig was het zee-ijs al tot aan de ice-shelf afgesmolten en kon het ontladen direct op de dikkere ice-shelf gebeuren.

We hadden wel een platform voorbereid. Na het ontladen brak een groot gedeelte ervan af. Gelukkig was er op dat moment geen materieel of personen meer aanwezig. Maar het is een mooi voorbeeld van hoe onvoorspelbaar het is om te werken in echt 'natuurlijke' condities...»

Bouwen: anders dan in België
Waar het technische team eveneens de benodigde creativiteit moet tentoonstellen, is bij het bouwen van extra infrastructuur of het vervangen van bepaalde stukken. Kristof Soete: «Veel expedities doen zich voornamelijk in het veld voor. In het begin was de accommodatie eerder Spartaans en werd er in tenten geleefd.

Maar dit zorgde voor veel extra werk: bij sneeuwstormen en slecht weer moesten we uren steken in het leefbaar houden van het tentenkamp. Daarom hebben we besloten om mobiele leef-units uit gerecupereerde zeecontainers te bouwen. Iets totaal anders is de installatie van een dertig meter hoge communicatieantenne waaraan we dit jaar zijn begonnen. In België worden dergelijke systemen met gigantische betonblokken in de grond verankerd.

Maar in Antarctica moeten we ze in de sneeuw vastzetten en ervoor zorgen dat ze windsnelheden van 150 km/uur weerstaan. Door middel van metalen funderingspalen en veel creativiteit zijn we er toch in geslaagd om de antenne op een zeer solide manier te installeren.

Doorheen de jaren hebben we al heel wat praktijkervaring kunnen opdoen, waardoor het gemakkelijker wordt om oplossingen te vinden. Het allermoeilijkste was het eerste jaar, toen we de basis van scratch moesten opbouwen. Toen hadden we nog niks van ervaring.

Maar we moesten ook het echt zware werk doen. Om te vermijden dat het station na enkele jaren zou wegzakken in de sneeuw, hebben we het op een richel van een rotspartij gebouwd. Het staat op grote metalen steunen die stevig met ijzeren staven zijn verankerd, soms tot meer dan 6 meter diep in de granieten rotsen. Het boren van deze ankerpunten en het vastlijmen van de staven met een soort chemisch anker was een operaties die heel wat voeten in de aarde heeft had.»

Helemaal verkocht en verknocht
Aanvankelijk werd Kristof Soete naar de Zuidpool gestuurd in opdracht van Defensie dat actief bij de bouw en exploitatie van de Prinses Elisabethbasis was betrokken. «In mijn loopbaan bij het leger was ik er als mechanieker al talloze keren erop uitgestuurd: Afghanistan, Joegoslavië, Kosovo, Midden Oosten, ... En dat heb ik altijd graag gedaan.

Toen ik de kans kreeg om naar de Zuidpool te gaan, was ik eigenlijk best wel gelukkig. Want het mag er dan wel koud zijn, het is er geen oorlogsgebied. En vanaf de eerste dag op Antarctica was ik verkocht. Het is zo’n beetje als Afrika: eens je er bent geweest, wil je er altijd terug naartoe. Aan de temperatuur wen je snel. Maar niet aan het landschap: dat is zo uniek dat je er nooit genoeg van krijgt. Bovendien heb je een gigantische vrijheid: snel een oplossing vinden is de enige boodschap.

Allerhande procedures en reglementering die in België de werken nogal eens verhinderen of vertragen, zijn daar van ondergeschikt belang aan de opdracht. Natuurlijk betekent dat niet dat we zomaar eender wat doen, want veiligheid komt voor alles. Daarnaast zijn we er ons heel erg van bewust dat Antarctica een uniek en erg fragiel gebied is.

De opwarming van de aarde zorgt al voor genoeg schade, wij moeten het niet erger maken. Dus houden we altijd heel veel rekening dat oplossingen geen of toch een minimale ecologische schade veroorzaken. Het is een hard leven ginder, dat kan ik niet ontkennen. Maar het is telkens weer zo’n fantastische belevenis...

Tijdens de acht maanden dat ik in België ben, geef ik af en toe lezingen en doe ik enkele opdrachten als zelfstandig technisch adviseur. Maar het grootste gedeelte van de tijd wordt toch aan het voorbereiden van de volgende missie gespendeerd: zoeken naar budgetten en gepaste systemen/onderdelen.

Want we kunnen niet zomaar iets uitproberen: door de hoge transportkosten naar Antarctica moeten we zeker zijn dat we de beste oplossingen voor deze omgeving kiezen. En daar komt toch wel wat studiewerk aan te pas.»


(foto's: Kristof Soete)
Els Jonckheere, Maintenance Magazine

Kader:
«Standaard elektronica overleeft hier niet lang»
Sponsor Panasonic greep de poolmissie aan om het kunnen van zijn
industriële notebook te testen, zag dat het goed was en zet nu - althans naar de pers - uiteraard een charmeoffensief in om met de prima resultaten uit te pakken. «Pen en papier zijn geen optie bij temperaturen van -35°C en ook standaard elektronica overleeft niet lang», legt Soete uit. De notebooks wordt naar verluidt gebruikt als diagnose-apparaat om materieelstoringen te identificeren en te repareren, maar ook om de wetenschappelijke bevindingen veilig te registreren. Soete: «Het touchscreen helpt hen met de data-invoer in het veld, de connectiviteitsopties verzekeren dataverzending en de indrukwekkend lage failure rate zorgt ervoor dat ingevoerde data nooit verloren gaat.»