Teknisk notat fortøyning bølgedemper Os (Enhet 1)

Transkript

1 Teknisk notat fortøyning bølgedemper Os (Enhet 1) 2016 Lokalitet: Os Dokumentnummer: TR Revisjon: 1

2 Rapporttittel: Teknisk notat Fortøyning bølgedemper Os (Enhet 1) Lokalitetsnavn: Os havn Lokalitetsnummer: Ikke relevant Kommune Os Fylke: Hordaland Oppdragsgiver: Os kommune Org.nummer: - Kontaktperson: Tor Inge Døsen Kundenummer: Dato første utgivelse: Forfatter: López Kontrollert: Karlsen Antall sider: 20 Rev.: 1 Erstatter: 0 Dato for revisjon: Utført av: López Kontrollert: Karlsen Dokumentnummer: TR Prosjektnummer: 0032 Ordrenummer: 0250 Ingen distribusjon uten tillatelse fra kunde eller Akvasafe AS Sammendrag: Se Tabell 1. Akvasafe AS Adresse: Espehaugen 41, 5248 Blomsterdalen, Bergen Organisasjonsnummer: Internett: E-post: ingve@akvasafe.no Telefon: Side 1 av 20

3 1 Innholdsfortegnelse 1 Innholdsfortegnelse Figurliste Tabelliste Sammendrag Lokalitetsdata Beskrivelse av hovedkomponenter Generelt Fortøyning Ankerliner Bølgedemper Analyseverktøy Modell Lasttilfeller Generelt Bruddgrensetilstand Utmattingsgrensetilstand Resultater Statisk likevekt forspenning Bruddgrense Generelt Diskusjon Utmatting Bunnfester Krefter mot bølgedemper Krav til fortøyningen Konklusjon Referanser Figurliste Figur 1: Detaljert kart som viser fortøyningsliner og anlegg med oppgitt målestokk Figur 2: Fortøyningen med nummerering av liner... 6 Figur 3: Tegning av bølgedemper... 8 Figur 4: Modellen sett ovenfra Figur 5: Oppførsel av bunnkjetting med (over) og uten (under) havbunn Figur 6: Forspenning ved statisk likevekt Figur 7: Analyse 8 av 15 som gir størst krefter i liner Figur 8: Analyse 1 av 15 som gir nest største krefter i line Figur 9: Analyse 14 av 15 som gir størst krefter i line Figur 10: Maksimale dimensjonerende krefter (inkl. lastfaktor) i fortøyningsliner for analyser Figur 11: Posisjonene til de meteorologiske stasjonene i forhold til lokaliteten Figur 12: Vinddata ved Slåtterøy (venstre) og Flesland (høyre) (Norwegian Wind Atlas, 2015) Side 2 av 20

4 3 Tabelliste Tabell 1: Sammendrag av lokalitet, maks. krefter og krav til komponenter... 4 Tabell 2: Vind- og bølgedata for 8 retninger med 50-års returperiode... 5 Tabell 3: Strømforhold ved 5 og 15 meters dyp i 8 retninger... 5 Tabell 4: Linetype A... 7 Tabell 5: Linedata... 7 Tabell 6: Fortøyningsegenskaper - vekt i vann og stivhet... 7 Tabell 7: Posisjoner... 8 Tabell 8: Data flytekrage... 8 Tabell 9: Last- og materialfaktorer for fortøyningskomponenter Tabell 10: Materialfaktorer for fortøyningskomponenter Tabell 11: Lasttilfeller ved bruddgrense Tabell 12: Bruddgrense sammendrag Tabell 13: Lasttilfeller ved utmatting Tabell 14: Utmattingsberegninger Tabell 15: Beregning av kjettingvekt i vann Tabell 16: Beregnet dimensjonerende vertikalløft i bunnfester i tonn Tabell 17: Dimensjonerende krefter i tonn og tilhørende MBL i fortøyningssystemet Side 3 av 20

5 4 Sammendrag Tabell 1: Sammendrag av lokalitet, maks. krefter og krav til komponenter Lokalitet sammendrag Lokalitet Os havn, Os kommune, Hordaland Posisjon 60 10,844 N ; 05 28,225 Ø HS(50ÅR), max Vc(50ÅR), max 1,87 m fra SØ 0,50 m/s Krefter sammendrag Tillstand Beskrivelse Kraft [tonn] Element største dimensjonerende kraft 20,7 Line 1.3 Analyser 1-15 største dimensjonerende aksialkraft inn på bølgedemper 18,0 Toppkjetting 1.4 største dimensjonerende vertikaltkraft inn på bølgedemper 5,1 Toppkjettinger 1.3 og 1.4 Sammendrag av krav til komponenter Minimum Bruddlast (MBL) Line nr. Forspenning Maks. dim. aksialkraft Min. holdekraft anker/bolt Min. holdekraft klumpbunnfeste Tau Tau med knute Kjetting og kj.komponenter Brukt kjetting Koblingsplater og koblingspunkt. av stål Sjakler Bunnfester [kg] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] ,6 7,6 15,2 22,8 38,0 15,2 38,0 11,4 15,2 22, ,8 11,8 23,6 35,4 59,1 23,6 59,1 17,7 23,6 35, ,7 20,7 41,4 62,1 103,5 41,4 103,5 31,0 41,4 62, ,9 18,9 37,9 56,8 94,7 37,9 94,7 28,4 37,9 56, ,8 17,8 35,6 53,5 89,1 35,6 89,1 26,7 35,6 53, ,2 17,2 34,3 51,5 85,9 34,3 85,9 25,8 34,3 51, ,0 17,0 33,9 50,9 84,8 33,9 84,8 25,4 33,9 50, ,9 15,9 31,7 47,6 79,3 31,7 79,3 23,8 31,7 47, ,0 17,0 34,0 51,0 84,9 34,0 84,9 25,5 34,0 51, ,7 14,7 29,4 44,1 73,6 29,4 73,6 22,1 29,4 44, ,2 10,2 20,4 30,7 51,1 20,4 51,1 15,3 20,4 30, ,6 12,6 25,2 37,8 63,1 25,2 63,1 18,9 25,2 37,8 - Kjetting behøver periodisk inspeksjon for utmattingsskader og måling av last. Observasjoner - Bunntypen i fortøyningsområdet er ukjent. Dette må utføres for å få verifisert hvilke bunnfester som skal benyttes; - Under installasjon er det svært viktig at riktig forspenning blir benyttet. Dette må verifiseres med lastceller. Rev.1 - Denne revisjonen erstatter revisjon 0. - Oppdaterte linedata. Det er utført en beregning av fortøyning etter oppdrag fra Os kommune. Fortøyningsanalysen gir ikke informasjon om samsvar med utlagt anlegg. Eventuelle leverandører, underleverandører og kontrahert personell er vurdert for upartiskhet i forhold til uavhengighetstype A for dette prosjektet. Tabell 1 viser krav til minimum bruddlast for type komponent per line. For nærmere detaljer refereres til Tabell 17. Side 4 av 20

6 5 Lokalitetsdata Os havn ligger i Os kommune i Fusafjorden ved posisjon 60 10,844 N- og 05 28,225 Ø med H S(50ÅR) = 1,87 m fra SØ og Vc (50ÅR) = 0,50 m/s. Data for miljølaster er hentet fra numerisk bølgeberegning utført av Akvasafe AS (Thomassen, 2015). Det er ikke strømdata tilgjengelig på lokaliteten. Akvasafe AS har derfor brukt en standard verdi på 0,50 m/s i alle retninger. Miljødata som er vist i Tabell 2 og 3 er brukt i analysene. Tabell 2: Vind- og bølgedata for 8 retninger med 50-års returperiode Retning (fra) N NØ Ø SØ S SV V NV Retning Vind ( ) U50år (m/s) ,4 30,5 30,5 30,5 - - Retning bølger( ) HS50år (m) - - 1,51 1,87 1,80 1, TP50år (s) - - 3,59 3,79 3,75 3, Tabell 3: Strømforhold ved 5 og 15 meters dyp i 8 retninger Retning (mot) Retning ( ) 50-års strøm (m/s) N 0 0,50 NØ 45 0,50 Ø 90 0,50 SØ 135 0,50 S 180 0,50 SV 225 0,50 V 270 0,50 NV 315 0,50 Figur 1: Detaljert kart som viser fortøyningsliner og anlegg med oppgitt målestokk. Figur 1 viser fortøyning av den første bølgedemperen (Enhet 1) på lokalitet Os havn. Side 5 av 20

7 6 Beskrivelse av hovedkomponenter 6.1 Generelt En flytende stål bølgedemper, med et deplasement fullastet på ca. 72,5 tonn er fortøyd med 12 ankerliner. Orienteringen er 46. Se Figur 2 for beskrivelse av fortøyningen. Figur 2: Fortøyningen med nummerering av liner Side 6 av 20

8 6.2 Fortøyning Ankerliner Komponentene i fortøyningssystemet er beskrevet i Tabell 4 og 5. Tabell 4: Linetype A Linetype A Egenskap Beskrivelse a1 (m) Lengde toppkjetting 1 a2 (m) Lengde toppkjetting 2 b (m) Taulengde c (m) Lengde bunnkjetting Forankring Ploganker/Sandanker/Patentanker/Bolt Tabell 5: Linedata Line nr. a1 [m a2 [m] b [m] c [m] Forankrinstyp. Toppkj.type Tautype Bunnkj.type plog/sandanker* 25 mm galv 56 mm 3-slått 30 mm svart bolt/patentanker* 25 mm galv 56 mm 3-slått 30 mm svart plog/sandanker* 25 mm galv 64 mm 3-slått 30 mm svart plog/sandanker* 25 mm galv 64 mm 3-slått 30 mm svart plog/sandanker* 25 mm galv 64 mm 3-slått 30 mm svart plog/sandanker* 25 mm galv 64 mm 3-slått 30 mm svart plog/sandanker* 25 mm galv 64 mm 3-slått 30 mm svart bolt/patentanker* 25 mm galv 64 mm 3-slått 30 mm svart plog/sandanker* 25 mm galv 56 mm 3-slått 30 mm svart ,5 plog/sandanker* 25 mm galv 56 mm 3-slått 30 mm svart ,5 plog/sandanker* 25 mm galv 56 mm 3-slått 30 mm svart ,5 plog/sandanker* 25 mm galv 56 mm 3-slått 30 mm svart *Valg av bunnfester må vurderes nærmere etter en utført bunnkartlegging. Dette gjelder samtlige liner. Tabell 5 viser en oversikt over fortøyningskomponentene som er brukt i modellen. Egenskaper vises i Tabell 6. Med tanke på dimensjonering henvises til Tabell 17. Analyseresultatene gjengir oppførselen av strukturen med komponentene som er beskrevet ovenfor. Enhver endring i dimensjoner av disse komponentene kan påvirke resultatene. Tabell 7 viser posisjoner i fortøyningen. Tabell 6: Fortøyningsegenskaper - vekt i vann og stivhet Komponent Vekt [N/m] EA [N] 56 mm tau 1,00 4,60E mm kj. 109,57 1,08E mm kj. 154,95 1,45E+08 Side 7 av 20

9 Tabell 7: Posisjoner START Ankerpunkt Dybde Retning ankerfeste Punkt/Line Breddegr. N Lengdegr. Ø Breddegr. N Lengdegr. Ø ( ) (m) L tot D Midtpunkt NØ ' ' SV ' ' ' ' , ' ' , ' ' , , , , , ' ' , ' ' , ' ' , ' ' 14, , , , ' ' ,8 I Tabell 7 viser den venstre kolonnen forholdet mellom linelengde og dybde ved ankerfestet. Som en tommelfingerregel prøver man å ligge på et forhold på minst 3:1 for å unngå bratte vinkler og dermed kunne redusere eventuelle høye vertikale krefter ved bunnfestene og innfestningene ved bølgedemper. Dersom verdien ligger under 3, merkes cellen med oransje farge som indikerer eventuelle høye vertikale krefter. 6.3 Bølgedemper Se bølgedemper detaljer oppgitt i Tabell 8 og i Figur 3. Tabell 8: Data flytekrage Egenskap Verdi Lengde [m] 1,525 Bredde [m] 50,0 Dybde [m] 3,73 Dypgang fullastet [m] 3,26 Deplasement fullastet [tonn] 72,5 VCG fullastet 2,10 Bruddlast fortøyningspunkt [tonn] 18,0 Netto oppdrift bølgedemper [tonn] 20,0 Figur 3: Tegning av bølgedemper Side 8 av 20

10 7 Analyseverktøy Analysene er gjennomført med beregningsverktøyet Aquasim utviklet av Aquastructures AS. Analyseverktøyet bygger på tidssimulering. Man får ta med seg effekter av hvordan sterkt ikkelineære respons i forskjellige komponenter virker samtidig og hvordan disse påvirker hverandre og totalanlegget. I programmet er det åpning for å ta høyde for veldig mange ikkelineære effekter. Bruker av program gjør selv flere valg for å etterligne den virkelige fysikken. I dette tilfellet er følgende valg gjort: Det er kjørt dynamisk analyse Det er kjørt lineære bølger På ankerliner benyttes Morisons ligning med crossflow prinsippet Det er benyttet en opsjon i programmet hvor det tas hensyn til at legemet er under eller over vann når vertikale krefter beregnes. Det vil si at lokale oppdriftskrefter på ett flyteelement er satt til maksimalt volumet av elementet og minimal oppdriftskraft er null. Froude Kriloff krefter beregnes for aktuell horisontal plassering av tverrsnitt. Strømbidraget antas med interpolerte verdier gjennom vannsøylen. Fortøyningssystemet er modellert ved hjelp av noder og elementer. Belastninger på anlegget eller flåten og fortøyningsliner som beregnes er krefter på grunn av vannbevegelse og vind. Hver simulering blir kjørt med 5 initielle steg, der strømhastigheten bygger seg opp fra 0 til maksimal strøm. Deretter bygges det opp en bølge til H S i løpet av en periode for så å kjøre en komplett bølge i en periode til. Hver bølge er delt i 20 steg, hvorav hvert steg beregnes maksimalt med 1200 iterasjoner. For å sjekke at systemet ligger stabilt i starten og gir fornuftige verdier blir minst 3 analyser med forskjellig retning kontrollert visuelt. Side 9 av 20

11 8 Modell Modellen ble generert i AquaSim, se Figur 4. Den består av 1038 noder og 1310 elementer. Bølgedemper er modellert med bjelkeelementer, nota med membran- og stavelementer, mens fortøyningen er modellert med stavelementer. Figur 4: Modellen sett ovenfra For å simulere havbunnen ved forskjellige dybder, ble det brukt "displaced"-fjærer i nodene til bunnkjettingen. Figur 5 viser den simulerte oppførselen av bunnkjettingen i kontakt med bunnen (a, b og c) og "hengende" (d, e og f). Det anvendes en enkel last på 2 Newton (positiv z-retning) i tillegg til en "displaced"-fjær med en stivhet på 1000 N/m (z-retning). (a) (b) (c) (d) (e) (f) Figur 5: Oppførsel av bunnkjetting med (over) og uten (under) havbunn. Side 10 av 20

12 9 Lasttilfeller 9.1 Generelt Tre sett med analyser kreves iht. NS9415:2009: a. Bruddgrensetilstand; b. Utmattingsgrensetilstand. Resultatene må innfri følgende betingelse: F γ f MBL γ m (2) Der F er krafta som utfolder seg i fortøyningskomponentene (hentet fra analysen), MBL er minimum bruddlast til komponenten, mens γ f og γ f er last- og materialfaktor, se Tabell 9 og 10 (NS9415:2009). Tabell 9: Last- og materialfaktorer for fortøyningskomponenter Analyse γ f γ m Bruddgrensetilstand 1,15 se Tabell 10 Den dimensjonerende krafta defineres slik: Og, Der følgende ulikhet må tilfredsstilles: Tabell 10: Materialfaktorer for fortøyningskomponenter. Fortøyningskomponenter Syntetisk tau 3,0 Syntetisk tau med knute 5,0 Kjetting og kjettingkomponenter 2,0 Brukt kjetting 5,0 Koblingsplater og andre koblingspunkter av stål (Første flyt) 1,5 Sjakler 2,0 Fjellbolter og andre bunnfester 3,0 F dim = F γ f (3) F max = F γ f γ m = F dim γ m (4) F max MBL (5) γ m Side 11 av 20

13 9.2 Bruddgrensetilstand Det er utført beregninger for å dokumentere at fortøyningene tåler krefter som påføres av de dimensjonerende verdiene i lokalitetsundersøkelsen. 9.3 Utmattingsgrensetilstand Utmatting avhenger av lastvariasjoner over tid. Det skal tas hensyn til laster som varierer med bølgefrekvens. I dette fortøyningssystemet er det kjetting i stål som er aktuell for utmattingsanalyse. Beregningen er gjort i henhold til SN-kurvemetodikk, med antall sykluser til brudd n(s) n(s) = a s m (1) Stolpeløs kjetting: a = , m = 3 Stolpekjetting: a = 1, , m = 3 Det skal, i henhold til NS 9415:2009 kapittel tas utgangspunkt i 20 års dimensjonerende brukstid. Vi bruker verdier for stolpeløs kjetting. Fra lokalitetsundersøkelsen har vi verdi for 50-årsbølge. Vi ser på den fremherskende vindretningen, og tenker oss at alle bølger kommer fra denne retningen. Dette er en konservativ antagelse. Hovedretningen er delt opp i 10 blokker med prosentvis bølgefordeling. Varigheten til en sjøtilstand er satt til 3 timer og tilhørende weibullfaktor h for fordeling av H S er satt til 1. Fordelingen baseres på DNV-RP-C203 (2010). I tillegg til bølgedata må det legges på vind og strøm. Det er brukt 0,5 ganger 10-årsstrøm og full 10- årsvind. Dette er en konservativ antagelse, da gjennomsnittlige verdier for strøm og vind ligger langt under verdiene for 10-år returperioden. For de valgte kjettingkomponentene er det kjørt analyser og spenningsvidden funnet. Ut ifra spenningsvidden fra de 10 blokkene finnes akkumulert skade i løpet av 20 år for hver undersøkt komponent. Side 12 av 20

14 Forspenning [kg] Teknisk notat Fortøyning bølgedemper Os (Enhet 1) 10 Resultater I det følgende behandles resultater basert på analysene definert i Tabell 11 og Statisk likevekt forspenning Figur 6 viser forspenning i fortøyningen uten bølger og strøm Fortøyningsline nummer Figur 6: Forspenning ved statisk likevekt 10.2 Bruddgrense Generelt Tabell 11 viser en oversikt over analysene som er kjørt ved bruddgrense. Analyse 1-8 simulerer effekten av strøm, bølger og vind i samme retning. Analyse simulerer effekten av bølger og vind fra S, Ø og SØ kombinert med at strøm går mot S (som om strøm er generert av Os-elven). I Tabell 12 så er de maksimale kreftene oppsummert. En oversikt av de maksimale kreftene som er funnet i ulike komponenter er vist i Figur 10. Tabell 11: Lasttilfeller ved bruddgrense Analyse Retning mot bølger (kompass) Hs [m] Tp [s] Retning mot strøm (kompass) Strøm [m/s] Vind 5 m 15 m [m/s] 1 N 1,80 3,75 N 0,50 0,50 30,5 2 NØ 1,30 3,32 NØ 0,50 0,50 30,5 3 Ø - - Ø 0,50 0,50 0,0 4 SØ - - SØ 0,50 0,50 0,0 5 S - - S 0,50 0,50 0,0 6 SV - - SV 0,50 0,50 0,0 7 V 1,51 3,59 V 0,50 0,50 24,4 8 NV 1,87 3,79 NV 0,50 0,50 30,5 9 N 1,80 3, ,5 10 NØ 1,30 3, ,5 11 V 1,51 3, ,4 12 NV 1,87 3, ,5 13 N 1,80 3,75 S 0,50 0,50 30,5 14 V 1,51 3,59 S 0,50 0,50 24,4 15 NV 1,87 3,79 S 0,50 0,50 30,5 Kommentar Strøm, bølger og vind Bølger og vind Strøm mot S, bølger og vind Side 13 av 20

15 Tabell 12: Bruddgrense sammendrag Komponent Kraft [tonn] Analyse Figur Kommentar Liner ,7 8 7 Den høyeste kraften som er funnet i fortøyningslinene Line ,9-15,9 8 7 Den nest høyeste kraften som er funnet i fortøyningslinene Line ,0 1 8 Høyeste kraft på vestsiden Line , Høyeste kraft på nordsiden Figur 7: Analyse 8 av 15 som gir størst krefter i liner Figur 8: Analyse 1 av 15 som gir nest største krefter i line 1.9 Side 14 av 20

16 Kraft [tonn] Teknisk notat Fortøyning bølgedemper Os (Enhet 1) Figur 9: Analyse 14 av 15 som gir størst krefter i line Fortøyningsline nummer Figur 10: Maksimale dimensjonerende krefter (inkl. lastfaktor) i fortøyningsliner for analyser 1-15 Dimensjonerende krefter og tilhørende krav til MBL vises i Tabell Diskusjon De høyeste kreftene er produsert i line , i analysene med bølger, spesielt med bølger som kommer fra SØ. Side 15 av 20

17 10.3 Utmatting Det ble evaluert vinddata fra de to nærmeste meteorologiske stasjonene som er Slåtterøy (10,9 sjømil mot 317 ) og Flesland (19,4sjømil mot 218 ) (Norwegian Wind Atlas, 2015). Som man kan se fra Figur 12 er hovedvindretningene SØ, S og NV. Vi har valgt å se på vind og strøm fra SØ som sannsynligvis vil gi høyest utmatting i fortøyningen. Se Tabell 13 for en oversikt over analysene for utmatting. Ingen taukomponenter overskrider spenningsnivået på 170 MPa, slik at utmattingskapasiteten for disse komponentene er tilstrekkelig. Tabell 14 viser en oversikt over spenningsvidden, akkumulert utmattingsskade og utmattingslevetid for de fire mest utsatte komponentene. Figur 11: Posisjonene til de meteorologiske stasjonene i forhold til lokaliteten Figur 12: Vinddata ved Slåtterøy (venstre) og Flesland (høyre) (Norwegian Wind Atlas, 2015) Side 16 av 20

18 Tabell 13: Lasttilfeller ved utmatting Analyse Retning mot Strøm [m/s] Vind Hs [m] Tp [s] (kompass) 5 m 15 m [m/s] 16 NV 0,08 1,04 0,25 0,25 30,5 17 NV 0,15 1,47 0,25 0,25 30,5 18 NV 0,23 1,80 0,25 0,25 30,5 19 NV 0,31 2,08 0,25 0,25 30,5 20 NV 0,38 2,32 0,25 0,25 30,5 21 NV 0,46 2,54 0,25 0,25 30,5 22 NV 0,54 2,75 0,25 0,25 30,5 23 NV 0,61 2,94 0,25 0,25 30,5 24 NV 0,69 3,12 0,25 0,25 30,5 25 NV 0,77 3,28 0,25 0,25 30,5 Kommentar Utmatting 10 blokker for en retning. 50 år returperiode for bølger og 50 år returperiode for strøm og vind. Strøm er ganget med en faktor 0,5. Tabell 14: Utmattingsberegninger Undersøkte komponenter Spenningsvidder [MPa] Delskade per blokk og akkumulert skade i løpet av 20 år Detalj Beskrivelse Maks spenningsnivået [MPa] Detalj 1 toppkj ,7 Detalj 2 toppkj ,7 Detalj 3 toppkj ,5 Detalj 4 bunnkj ,5 Blokk nr. Detalj 1 Detalj 2 Detalj 3 Detalj 4 Blokk 1 1,15 0,74 1,82 0,48 Blokk 2 1,04 2,40 4,66 1,65 Blokk 3 6,57 8,96 18,72 8,16 Blokk 4 18,09 15,64 28,19 20,10 Blokk 5 28,77 25,46 32,54 28,43 Blokk 6 37,49 33,95 37,58 35,06 Blokk 7 42,79 41,69 39,49 38,95 Blokk 8 46,61 45,99 36,09 41,83 Blokk 9 48,98 50,20 36,28 43,92 Blokk 10 52,74 53,68 37,91 46,52 Blokk nr. Detalj 1 Detalj 2 Detalj 3 Detalj 4 Blokk 1 0, , , , Blokk 2 0, , , , Blokk 3 0, , , , Blokk 4 1, , , , Blokk 5 1, , , , Blokk 6 0, , , , Blokk 7 0, , , , Blokk 8 0, , , , Blokk 9 0, , , , Blokk 10 0, , , , Totalt 3, , , , Levetid år 5,74 6,93 1,80 5,34 En total akkumulert skade på 1 eller mindre betyr at komponenten har en forventet levetid på 20 år eller mer. Som man ser fra Tabell 14 så indikerer analysene at en kan ha utmattingsutfordringer i en 20 års syklus. Selv om dette er konservative beregninger så anbefales det å utføre periodiske inspeksjoner kombinert med lastmålinger. Side 17 av 20

19 10.4 Bunnfester Det er tatt ut vertikalkrefter i bunnkjettingen fra samtlige analyser og subtrahert med vekt i vann av kjettingen og eventuelle lodd. Av dette får man restoppløft i tonn ved bunnfeste som vist i Tabell 16. På de ankerlinene der restoppløftet er større enn vekten på bunnloddet/ankeret er det en viss risiko for at fortøyningspunktet mister festet. Eventuelt må det dokumenteres at bunnloddet/ankeret tåler vertikal kraft tilsvarende verdien i Tabell 16. Bunnkjettingen er antatt å ha følgende vekt per meter. Tabell 15: Beregning av kjettingvekt i vann Kjetting vekt i luft/m tetthet stål tetthet vann volum stål/m vekt i vann/m [kg/m] [kg/m 3 ] [kg/m 3 ] [m 3 ] [kg/m] 25 mm 12, ,649E-03 11,17 30 mm 18, ,33E-03 15,80 Tabell 16: Beregnet dimensjonerende vertikalløft i bunnfester i tonn Line nr. Oppløft kjetting [tonn] Vekt anker/lodd [tonn] Vekt kjetting [tonn] Min. vertikal holdekraft [tonn] Dim. aksialkraft [tonn] Min. holdekraft anker/bolt [tonn] Min. holdekraft klumpbunnfeste [tonn] Krav bruddlast [tonn] 1.1 0,69 0*/0,65** 0,43 0,26*/0** 7,6 7,6 15,2 22, ,07 0*/0,65** 0,43 0,64/0 11,8 11,8 23,6 35, ,75 0,65 0,43 4,66 20,7 20,7 41,4 62, ,31 0,65 0,43 4,23 18,9 18,9 37,9 56, ,99 0,65 0,43 3,91 17,8 17,8 35,6 53, ,84 0,65 0,43 3,75 17,2 17,2 34,3 51, ,79 0,65 0,43 3,70 17,0 17,0 33,9 50, ,51 0*/0,65** 0,43 2,08*/1,43** 15,9 15,9 31,7 47, ,34 0*/0,65** 0,43 1,90*/1,25** 17,0 17,0 34,0 51, ,53 0*/0,65** 0,43 2,10*/1,45** 14,7 14,7 29,4 44, ,98 0*/0,65** 0,43 1,55*/0,90** 10,2 10,2 20,4 30, ,45 0*/0,65** 0,43 2,02*/1,37** 12,6 12,6 25,2 37,8 *Med bolt; **Med anker Min. vertikal holdekraft = Oppløft kjetting Lodd Vekt kjetting Vekt anker Det er angitt krav til bruddlast av innfestning. Det opplyses om at det angis vekt i vann av komponenter. Som man ser fra Tabell 16 vil ankerfestene ved noen av linene oppleve restoppløft. Installasjonsselskapet vil kunne vurdere hvor mye hvert anker tåler i vertikalt oppløft. En min. vertikal holdekraft på over 0 behøver ikke bety at det er fare for at ankeret mister festet, men det bør sjekkes at ankeret sitter godt. NB! Det skal dokumenteres at klumpbunnfester har en holdekraft på 2 ganger dimensjonerende aksialkraft. I beregningen er det tatt hensyn til en ankervekt på 750 kg Krefter mot bølgedemper Største aksialkraft inn på bølgedemper ved intakt tilstand er 18,0 tonn ved toppkjetting 1.4 (5,1 tonn vertikalt ved toppkjettinger 1.3 og 1.4). Side 18 av 20

20 10.6 Krav til fortøyningen Tabell 17 viser dimensjonerende krefter og tilhørende MBL for både intakt og skadet tilstand. I de tilfellene der MBL fra skadet tilstand overstiger den fra intakt tilstand er verdien merket med gult. Tabell 17: Dimensjonerende krefter i tonn og tilhørende MBL i fortøyningssystemet Komponent Maks. dim. aksialkraft Tau Tau med knute Kjetting og kj.komponenter Brukt kjetting Koblingsplater og koblingspunkt av stål Sjakler Bunnfester Toppkjettinger Tau Bunnkjettinger [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] toppkj , ,8 32,1 9,6 12,8 - toppkj , ,1 55,2 16,6 22,1 - toppkj , ,9 72,3 21,7 28,9 - toppkj , ,1 90,1 27,0 36,1 - toppkj , ,2 80,5 24,2 32,2 - toppkj , ,4 73,4 22,0 29,4 - toppkj , ,8 67,1 20,1 26,8 - toppkj , ,9 74,7 22,4 29,9 - toppkj , ,0 45,1 13,5 18,0 - toppkj , ,0 49,9 15,0 20,0 - toppkj , ,1 27,6 8,3 11,1 - toppkj , ,0 45,1 13,5 18,0 - tau 1.1 7,6 22,8 38, ,4 15,2 - tau ,8 35,4 59, ,7 23,6 - tau ,7 62,1 103, ,0 41,4 - tau ,9 56,8 94, ,4 37,9 - tau ,8 53,5 89, ,7 35,6 - tau ,2 51,5 85, ,8 34,3 - tau ,0 50,9 84, ,4 33,9 - tau ,7 47,1 78, ,5 31,4 - tau ,0 51,0 84, ,5 34,0 - tau ,2 42,6 70, ,3 28,4 - tau ,2 30,7 51, ,3 20,4 - tau ,6 37,8 63, ,9 25,2 - bunnkj , ,2 38,0 11,4 15,2 22,8 bunnkj , ,6 59,0 17,7 23,6 35,4 bunnkj , ,4 103,5 31,0 41,4 62,1 bunnkj , ,9 94,7 28,4 37,9 56,8 bunnkj , ,6 89,1 26,7 35,6 53,5 bunnkj , ,3 85,9 25,8 34,3 51,5 bunnkj , ,9 84,7 25,4 33,9 50,8 bunnkj , ,7 79,3 23,8 31,7 47,6 bunnkj , ,9 84,9 25,5 33,9 50,9 bunnkj , ,4 73,6 22,1 29,4 44,1 bunnkj , ,4 51,1 15,3 20,4 30,7 bunnkj , ,2 63,1 18,9 25,2 37,8 Komponent Maks. dim. aksialkraft Tau Tau med knute Kjetting og kj.komponenter Brukt kjetting Koblingsplater og koblingspunkt av stål Sjakler Bunnfester [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] [tonn] Side 19 av 20

21 11 Konklusjon Den største dimensjonerende krafta opptrer i line 1.3 med 20,7 tonn. Den største dimensjonerende aksialkrafta inn på flytekragen ved intakt tilstand er på 18,0 tonn ved toppkjetting 1.4 (5,1 tonn vertikalt ved toppkjettinger 1.3 og 1.4). Fortøyning bør dimensjoneres jfr. Tabell 1, Tabell 16 og Tabell 17. Det forutsettes at bunnfestene er installert og sjekket for styrke. 12 Referanser Norsk Standard NS 9415:2009 Flytende oppdrettsanlegg - Krav til lokalitetsundersøkelse, risikoanalyse, utforming, dimensjonering, utførelse, montering og drift. (2009). Standard Norge. Norwegian Wind Atlas. (2015, January 14). Hentet fra Windsim: Recommended Practice, DNV-RP-C203, Fatigue design of offshore steel structures. (2010). Det Norske Veritas. Thomassen, T. (2015). Numerisk bølgeberegning Os havn - bølgedemper. Bergen: Akvasafe AS. Side 20 av 20