MARITIM

Ny metode modellerer ekstreme påkjenningar på skip og oljeplattformer

Korleis kan ein vita kor mykje nye fartøy og strukturar skal tola, når tilhøva er i hurtig endring som no?

Strukturar på og ved havet er utsett for store belastingar.
Strukturar på og ved havet er utsett for store belastingar. Foto: Colourbox
Torstein Helleve, Titan.uio.no
2. feb. 2025 - 16:50

Seksjonen Fra forskning består av saker som er skrevet av ansatte i Sintef, NTNU, Universitetet i Oslo, Oslo Met, Universitetet i Agder, UiT Norges arktiske universitet, Universitetet i Sørøst-Norge og NMBU.

«Ondt ofte lider den fiskermand», skreiv Petter Dass om den vêrbitne norskekysten. Og verre kan det bli. Bylgjehøgda i Norskehavet har auka med 10 prosent dei siste 60 åra. Dermed aukar òg belastingane på dei strukturane som er utsette for bylgjene si kraft.

– Eg har hovudsakleg sett på metodar som vert brukte på skip og offshoreplattformer, og til ein viss grad bylgjebrytarar, seier Åsmund Hausken Sande, som nyleg disputerte for doktorgraden ved Matematisk institutt på Universitetet i Oslo.

– Slike strukturar er utsette for ver og vind. Ofte er det snakk om bylgjer. Vi snakkar gjerne om miljøkonturar, som kan kallast ei liste over ekstreme miljøtilstandar.

Ta omsyn til trendane

– Min metode er mykje raskare i bruk enn meir nøyaktige metodar, seier Åsmund Hausken Sande. <i>Foto:  UiO</i>
– Min metode er mykje raskare i bruk enn meir nøyaktige metodar, seier Åsmund Hausken Sande. Foto:  UiO

Han forklarar at dersom ein struktur er designa for å tola slike tilstandar, har ein visse garantiar for kor godt og kor lenge strukturen kjem til å tola det miljøet han er i.

– Men desse tilstandane forandrar seg over tid. Dersom ein hadde laga slike miljøkonturar basert på dagens hendingar, ville ein ha undervurdert risikoane, seier han.

– Så ein må ta omsyn til trendane for å sikra seg mot meir ekstreme hendingar. Men spørsmålet er korleis ein skal definera desse trendane, korleis ein kan estimera kor sannsynlege framtidige hendingar er.

Liste over dei viktigaste tilstandane

Basert på tidlegare bylgjedata har Sande utvikla ein statistisk metode for å anslå kor sannsynleg det er at ei viss bylgjehøgde skjer eller ikkje skjer innan eit visst tidsrom. Så laga han det som heiter ein estimator, som han brukte til å estimera framtidige statistikkar som ikkje berre brukte dagens kjende bylgjedata, men òg tok omsyn til dei observerte trendane.

– Målet med desse metodane er ikkje berre å modellera miljøoppførselen, korleis bylgjene utviklar seg. Bylgjene er noko du kan handtera for seg, statistisk og matematisk, forklarar Sande.

– Mykje av målet med desse miljøkonturane er å gje ei liste over kva miljøtilstandar ein må designa for når ein utviklar nye marine strukturar, alt i ein tidleg designfase. Ei slik liste vil innehalda dei viktigaste tilstandane du må vera forberedt på.

Lista kan òg brukast vidare når ein er komen lenger og har meir kunnskap om strukturen sin og faktisk skal estimera korleis den nye strukturen vil oppføra seg, seier han.

Utvikla for ekstreme hendingar

– Men då må du begynna å ta omsyn til variasjonar i bylgjehøgda. At gjennomsnittleg bylgjehøgde er ti meter, for eksempel, seier ingenting om kor stor den største bylgja er. Du kan bruka desse miljøkonturane som eit grovestimat som er kjapt å rekna ut.

Han fortel om ein modell for å simulera bylgjebelastning på ein oljeplattform i sanntid som andre forskarar har utvikla. I den kan ein for eksempel vera interesserte i hundre estimat av hundre ulike bylgjetilstandar, som det heiter. Men det ville ha teke over eit år med utrekningar.

– Det er sjølvsagt for mykje. Min metode gjev ikkje like presise estimat, men er mykje raskare i bruk. Miljøkonturane hjelper oss å velja ut kva for nokre bylgjetilstandar som bør betraktast. Miljøkonturane kan òg brukast som utgangspunkt dersom ein vil gjera ein fullstendig analyse, seier Sande.

– Men det er viktig å seia at denne metoden er utvikla for å handtera ekstreme hendingar. Marine strukturar er jo utsette for andre påkjenningar òg, det vi kjenner som vanleg slitasje. Det krev andre modellar. Ein må ha kunnskap nok til å vita kva for ein modell som er best eigna til det ein ynskjer å finna svar på.

Artikkelen ble først publisert på Titan.uio.no

Johan Isaksson og Marit Sørensen med det splitter nye spektrometeret.
Les også

Fikk superverktøy til 20 millioner: Håper iskald termos skal hjelpe til i kampen mot antibiotikaresistens

Del
Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.