Varg A Brønnhode plattform Ptil Konstruksjonsdagen Petter Vabø TA Struktur

Transkript

1 Erfaringer fra konstruksjonsutfordringer Varg A Brønnhode plattform Ptil Konstruksjonsdagen Petter Vabø TA Struktur

2 Varg A Brønnhodeplattform Generell beskrivelse Varg er utviklet med en brønnhodeplattform samt FPSO for prosessering og lagring. Brønnhodeplattformen ble installert i 1997 med Saga som operatør. Senere overtok Pertra som operatør før TENAS overtok i Teekay på vegne av TENAS opererer feltet. Topside 1000 tonn, monotower 2200 tonn 2

3 Konstruksjonsutfordringer Varg A Funn I desember 2010 ble en 1,2m gjennomgående sprekk funnet i ett av horisontalstagene med høy levetid sveist til pælehylsen på 74m dybde. Gjennom visuell inspeksjon i januar 2012 ble det observert og målt høyere bevegelse av fundament enn forventet. Under et kraftig uvær i desember 2012 med Hs oppimot 12m ble betongforbindelsen mellom pæl og konstruksjon overbelastet og konstruksjonen hadde dermed en effektiv opplagring på kun 3 av 4 fundamenter. 3

4 Konstruksjonsutfordringer Varg A Evalueringer Som følge av større avvik på Varg A ble det foretatt grundige evalueringer og reanalyser. Følgende er avdekket: Problemer med ujevn sjøbunn under installasjon i 1997, samt mangel av fastholdning av pæl og konstruksjon under betongstøping førte til relative bevegelser som har svekket denne betongforbindelsen. Mangelfullt regelverk for konstruksjonsforbindelser med bruk av betong ved kompleks belastning og stor diameter. Det er benyttet for høye horisontale fundamentstivheter i design. Konstruksjon er utsatt for degradering av fundamentstivhet ved høy syklisk belastning. Reduksjon av fundamentstivet påvirker utmattingslevetidene negativt. Samvirke mellom pæl, betong og pælehylse er benyttet for optimistisk spesielt for strekk og momentbelastning. Ufullstendige analyser og lav kvalitet på dokumentasjon spesielt av knutepunktene. Sannsynlig sveisefeil av stag med sprekk hvor det har vært benyttet ensidig full gjennomsveising med bruk av mothold. 4

5 Varg A brønnhodeplattform under installasjon i

6 Varg A brønnhodeplattform Sprekk identifisert i

7 Reparasjonsarbeid: Varg A Brønnhodeplattform Tiltak for å bedre sikkerhetsnivået Installasjon av nytt stag: September 2011 Boring av crack arrestor holes : September 2011 Betong under og rundt mud-mats : Desember Oktober 2013 Installasjon av 35stk Ø300mm plugger: Oktober 2013 Fylling av betong ved skadet fundament: Planlagt September 2014 Diverse andre forbedrende tiltak: Installasjon av Plattform målesystem: Desember 2011 Detaljert komplett visuell inspeksjon: Økt frekvens siden 2011 NDT med bruk av ROV av hoved-stag: NDT ACFM med dykkere (full baseline): Testing av betong: Pågår Sjekking av betong ved intakte pælehylser: Planlagt September 2014 Re-analyser av struktur: Pågår Probabilistiske analyser: Pågår Måleinstrumenter på fundamenter: Under evaluering Akustiske sensorer Under evaluering 7

8 Varg A brønnhodeplattform Nytt stag i

9 Varg A Installasjon av betong under og rundt «mud-mats» For å øke fundamentstivheten er det installert betong under alle mud-mats bortsett fra søndre som fylt med betong under installasjonen. I tillegg er det installert betong-sekker rundt alle mud-mats. Dette tiltaket er forventet å gi betydelig reduksjon av utmattingskade særlig ved lave sjø-tilstander 9

10 Varg A Måleresultater ved skade i desember

11 Varg A Installasjon av temporært klammer for tiltrekking av statisk last samt fastholdning for nye plugger 11

12 Varg A Hjelpekonstruksjon for boring av hull og installasjon av 35stk nye plugger Ø300mm. 12

13 Varg A Ikke lineære lokale og globale analyser av 35stk nye plugger Ø300mm. 13

14 Konstruksjonsutfordringer Varg - Læring til industrien Det er mulig å reetablere sikkerheten på en skadet konstruksjon. Konstruksjonsforbindelser med bruk av betong bør benyttes med varsomhet og temporær fastholdning bør benyttes. Bruk av måleutstyr på plattform har vist seg meget nyttig for kalibrering av analysemodeller samt spesielt varsling om endinger av oppførsel. Nye konstruksjonstyper bør analyses grundig tidlig i prosjekteringsfasen og spesielt kompliserte ikke standard knutepunkter sensitive for utmatting. Degradering av pælestivheter ved høye sykliske belastninger Gjennomgang av installasjonsmetoder samt systematisk gjennomgang av eventuelle avvik under installasjonsarbeidet av konstruktørene. Pålitelighetsanalyser er nyttig verktøy for å fremskaffe mer realistiske omfang av inspeksjon samt definere sikkerhetsnivå. 14