Beregningsrapport. Dynamisk fortøyningsanalyse av flytekai ved Ramsund, Tjeldsund kommune

Beregningsrapport Dynamisk fortøyningsanalyse av flytekai ved Ramsund, Tjeldsund kommune

Ramsund OPPDRAGSGIVER Firma Kontaktperson Lokalitet FORSVARSBYGG Torfinn Nilsen Ramsund, Tjeldsund DOKUMENT TYPE Beregningsrapport Dynamisk styrkeanalyse TITTEL Fortøyning av flytekai ved Ramsund, Tjeldsund kommune PROSJEKTNR / AKT 711588-3 / 2455343 SAMMENDRAG Denne rapporten omhandler fortøyningsløsning for flytekai ved Ramsund Orlogstasjon. I forprosjekt 2455343 Ramsund - understøttelse UVB ble det undersøkt muligheter for fortøyning av flytekai for ubåt ved destinasjonssted Ramsund. Ved Olavsvern var samme flytekai fortøyd ved glideforbindelser i betong. I forprosjektet ble det bestemt at flytekaien skulle plasseres i forlengelse av betongkai ved Ramsund og at det skal fortøyes båter på begge sider. Fortøyningsløsning er i detljfasen prosjektert med mer presise beregninger enn forprosjektet. Som følge av prosjektering av innfestningspunkter, er antall ankerliner økt fra 10 til 12. Krafttilstand i fortøyningen er undersøkt i 100-års miljøtilstand der to ubåter i ULA-klassen og en MTB i Skjoldklassen er fortøyd til flytekaien. Opptredende vind-, strøm- og bølgedriftkrefter er estimert på bakgrunn av forenklet representasjon av de respektive fartøyenes geometri under 100-års miljøtilstand. Ved å simulere responsen tilflytekaia og fortøyde fartøy i 100-års miljøtilstand, er det beregnet krefter og bevegelse i fortøyningen samt vandring av selve flytekaien i intakt tilstand og under ulykkestilfeller med bortfall av ankerline. Utmattingsanalyse viser at ankerlinenes kjettinger motstår utmatting i løpet av en levetid på 25 år. Analysen estimerer: nødvendige bruddlaster for komponentene i fortøyningen nødvendig holdekraft for hvert bunnfeste bevegelse av flytekaien under simulerte miljøkrefter OPPDRAGSANSVARLIG SAKSBEHANDLER Sebastian Kussl Øyvind Nilsen REVISJONSSTATUS REV DATO BESKRIVELSE UTF KNTR GOD-KJENT 0 30.11.2012 Fortøyningsanalyse flytekai - forprosjekt OYN TS 1 25.10.2013 Detaljprosjektering OYN BAB

Ramsund 3 INNHOLDSFORTEGNELSE 1. Bakgrunn... 4 1.1 Generelt... 4 1.2 Grensetilstander... 4 2. Fysisk miljø... 5 2.1 Oversikt og batymetri... 5 2.2 Miljødata... 6 3. Fortøyningsdesign... 7 4. Dynamisk modellering... 9 4.1 Skogmodeller for hydrodynamisk analyse... 9 4.2 Fortøyningsmodell...10 4.3 Analysemetode og analyseverktøy...11 5. Beregningsresultater...13 5.1 Bevegelse i bølger...13 5.2 Vinddrag, strømdrag og bølgedrift...14 5.4 Beregnede laster og dimensjonering av ankerlinene...15 5.6 Utmatting av ankerliner...16 5.8 Horisontal vandring...18 6. Konklusjon...19 7. Nomenklatur...20 8. Referanser...20 Appendix A Snitt av modellens ankerliner ved stillevann...21 MULTICONSULT AS 711588

Ramsund 4 1. Bakgrunn 1.1 Generelt Denne rapporten inneholder en fortøyningsanalyse for en flytekai på lokaliteten Ramsund. Rapporten dokumenterer flytekaiens fortøyningssikkerhet gjennom en dynamisk styrkeberegning for flytekaien påkjent av en beregnet 100-års miljøtilstand lokalt. Rapporten gir en oversikt over inputdata, numerisk modell av fortøyningen samt respons i dimensjonerende miljøtilstander. Denne rapporten er en del av et konseptforslag og dokumenterer styrkeegenskapene til foreslått fortøyning. 1.2 Grensetilstander Generelt skal flytekaiens fortøyning dimensjoneres for og dokumenteres iht. NS-EN 1990 for: Bruksgrensetilstand Utmattingsgrensetilstand Bruddgrensetilstand Ulykkesgrensetilstand Rapporten dokumenterer fortøyningens sikkerhet mot brudd i bruddgrensetilstand og ulykkesgrensetilstand (bortfall av kritisk ankerline) samt sikkerhet mot utmatting. I bruddgrensetilstand skal fortøyningen dokumenteres for permanente laster og naturlaster (fysisk miljø). For ulykkesgrensetilstand skal fortøyningen i tillegg dokumenteres for brudd i ankerline..

Ramsund 5 2. Fysisk miljø 2.1 Oversikt og batymetri Figur 1. Fortøyningskonfigurasjon og nummerering av ankerliner.

Ramsund 6 2.2 Miljødata Fysisk miljø Ramsund, Tjeldsund, (MC, 2013) angir miljøstørrelser for lokaliteten. Nøkkeltall fra rapporten er gjengitt i Tabell 1. Tabell 1. 10 års,50-års og 100 års miljøtilstand for Ramsund, Tjeldsund. Nøkkeltall. Returperiode Retning 10 år 50 år 100 år Største stedvind [m/s] 22 26 27 fra SV Største vindbølge H s [m] / T p [s] 0.6 / 2.2 0.7 / 2.4 0.8 / 2.5 fra 213 Største strømhastighet v c [m/s] 0.40 0.44 0.48 mot 339 Tidevann HAT [m] + 3.75 Estimert akkumulert sjøsprøytis over tre dager 0.27 m Ved lave temperaturer og sterk vind fra SØ Drivis Forekommer ikke Nomenklatur H s signifikant bølgehøyde T p topperiode HAT høyeste astronomiske tidevann, relativ sjøkartnull

Ramsund 7 3. Fortøyningsdesign Rapporten gir et forslag til fortøyning av flytekaien som skal etableres ved Ramsund Orlogstasjon. Ved Olavsvern var flytekaien fortøyd ved glideforbindelser i betong. Disse var styrkemessig forsterket ved betongstag mot land. Glideforbindelsen sørget for at flytekaien kunne bevege seg fritt i vertikal retning, men hindret horisontale bevegelser. Dybden ved kaifronten i Ramsund er 10 m og avstand inn til land er ~60 m. Forprosjektet konkluderte på bakgrunn av disse forutsetningene at løsningen med glideforbindelse ikke var aktuell i Ramsund. Med gitte forutsetninger er det laget et forslag til en kjetting-tau-kjetting fortøyning. Flytekaien vil bevege seg under direkte miljøpåkjenning og laster fra fortøyde båter. Flytekaiens vandring er kritisk for landgansløsning. Det er tilstrebet å lage en stiv fortøyning som begrenser flytekaiens horisontale vandring. Stiv fortøyning er oppnådd ved til sammen tolv ankerliner seks på nordenden og seks på sørenden. Landgang kommer inn på flytekai på nordenden. Her er vandring mest kritisk. På vestsiden av flytekaien skal det kunne fortøyes to ubåter, ULA-klasse. På østsiden skal det kunne fortøyes en MTB Skjold-klasse. For å sikre at ankerlinene ikke skal komme i kontakt med skroget til de fortøyde båtene, er det foreslått å feste inn ankerlinene i kryss inn på flytekaien (Figur 1, Figur 2, Figur 3). Fortøyningen er planlagt slik at det ikke skal være kontakt mellom kryssende toppkjettinger ved stillevann (forskjellig helningsvinkel). Ved vandring og vridning av flåte vil noen ankerline bli slakke, og det kan oppstå kontakt mellom toppkjettinger. Når evt. kontakt oppstår, vil den ene parten være slakk og den andre stram. Kjetting vurderes som slitesterk nok for denne typen kontakt. Figur 2. 3D oversikt av fortøyningsmodellen. Ankerliner gå ut fra bunnen av flytekaien ved dybde 2.5 m og fortsetter utover med helningsvinkel ~1:3.

Ramsund 8 Figur 3. Situasjonsplan. Flytekai med fortøyde ubåter og MTB (Tegning nr B.1.00 i leveranse RIB)

Ramsund 9 4. Dynamisk modellering 4.1 Skogmodeller for hydrodynamisk analyse Hoveddimensjoner av flytekaien er: Lengde 62.5 m Bredde 10 m Høyde 4 m Dypgang 2.5 m Flåtebaugen er orientert mot 154 (fra nord). Flytekaiens tyngdepunkt er antatt å ligge 0.30 m under vannlinjen ved fullastet tilstand (uten snølast). Hoveddimensjoner av ubåt ULA-klasse er: Lengde LOA 59.45 m Diameter 5.34 m Høyde kjøl topp overbygg 10.46 m Dypgang ved kai 4.34 m Hoveddimensjoner av MTB Skjold-klasse er: Lengde 47.5 m Bredde 13.5 m Høyde kjøl topp overbygg 10 m Dypgang ved kai 2.5 m Det er laget en forenklet 3 d modell av skrogene til flytekai, ubåt ULA- klasse og MTB Skjoldklasse. Hydrodynamisk analyse av undervannsskrog gir og bølgekrefter brukt i fortøyningsberegningene. I den forenklede modellen har skrogene stiv forbindelse. Interne bevegelser mellom fartøyene er ikke tatt med i beregningene. Figur 4. Panelmodell av undervannsskrog av flytekai, ubåter og MTB.

Ramsund 10 4.2 Fortøyningsmodell Flytekaien er forankret med 12 ankerliner. Figur 1 viser en oversikt av fortøyningen. Tabell 2 angir sammenstilling av foreslått fortøyning. Tabell 2. Sammensetning av fortøyning brukt i fortøyningsanalysen. Seksjon 1 starter ved bunnpunkt Anker-line 1 30 Dybde bunnfeste [m] Seksjon 1 Seksjon 2 Seksjon 3 27.5 m kjetting 80 m syntetisk tau 2 27 27.5 m kjetting 80 m syntetisk tau 3 22 27.5 m kjetting 80 m syntetisk tau 4 5 10 m kjetting 25 m syntetisk tau 5 5 10 m kjetting 25 m syntetisk tau 6 5 10 m kjetting 25 m syntetisk tau 7 8 10 m kjetting 25 m syntetisk tau 8 10 10 m kjetting 25 m syntetisk tau 9 12 10 m kjetting 25 m syntetisk tau 10 34 27.5 m kjetting 80 m syntetisk tau 11 34 27.5 m kjetting 80 m syntetisk tau 12 34 27.5 m kjetting 80 m syntetisk tau

Ramsund 11 4.3 Analysemetode og analyseverktøy Analyseverktøy Analyser er foretatt med beregningsverktøyet SimoBa (Simo for Barges) utviklet av Multiconsult AS (Tidligere Barlindhaug Consult). Beregningsmotoren representeres med: Wamit: Et program for evaluering av hydrodynamiske krefter på konstruksjoner og bølgerespons til legemer, utviklet av Massachusset Institute of Technology (MIT) (Wamit, 2005 og 2006) Simo: Et tidsplanberegningsprogram for bevegelser av fortøyde fartøy, utviklet av Marintek for offshoreindustrien og kommersialisert av Den Norske Veritas (DNV) (Simo, 2004a, b) Riflex: Et ikke-lineært Finite Element Program, utviklet av Marintek for offshoreindustrien og kommersialisert av Den Norske Veritas (DNV) (Riflex, 2005a, b og DNV Software, 2005). Wamit er et analyseverktøy spesielt utviklet for å simulere respons av store volumkonstruksjoner i bølger. Wamit beregner bølgekrefter på en konstruksjon, lineære krefter og bølgedriftkrefter. Programmet beregner også responsen til flytende legemer i forskjellige bølgetilstander. Simo er et analyseverktøy som er spesielt utviklet for å simulere responsen til fortøyde fartøy under påkjenning av vind og bølger. Riflex er et analyseverktøy som er spesielt utviklet for å simulere responsen til slanke og fleksible ikke-lineære marine konstruksjoner. Programmene er anerkjent i industrien og selve beregningsmetodikken er utprøvd og testet mot modellforsøk og fullskala data (se for eksempel Lee and Newman, 2004). SimoBa analyser og postprosesserer resultatfilene fra Wamit, Simo og Riflex og genererer resultatrapporter. Dynamisk simulering Dynamisk analyse av flytekai UBÅT og MTB i 100-års bølgetilstand er estimert i Wamit. Programmet beregner eksitasjonskrefter og bølgedriftkreftene på flytekaien. Det er utført ikke-lineære simuleringer (i tidsplanet) hvor responsen av fortøyningen er estimert for hvert tidspunkt med SIMO. Programmet beregner vind- og strømkrefter på de undersøkte konstruksjonene. Flytekaien blir påkjent av dynamiske vind-, strøm- og bølgedriftkrefter og beveger seg med bølgene. I modellen er flytekaien påkjent av en 3-timers storm, representert ved en simulert irregulær sjøtilstand og dynamisk vindtrykk. I tillegg er krefter fra fortøyde båter simulert ved en statisk bidrag. Bevegelse og interne krefter i fortøyningen er simulert. Det er utført simuleringer for bølger, vind og strøm hentet fra fysisk miljø Ramsund (MC 2013) og kombinert med de minst gunstige retningene for flytekaien, som dermed gir høyest utnyttelse av fortøyningen. Horisontal vandring av flytekaien er kritisk. Derfor er analysen kjørt med vannstand lik LAT. Kontroll av ulykkesgrensetilstand er utført med simulering av brudd i kritiske ankerliner. Egenskaper for kjetting og syntetisk tau framkommer i Tabell 3. Oversikt over utførte simuleringer er vist i Tabell 4.

Ramsund 12 Tabell 3. Egenskaper for kjetting og syntetisk tau Vekt i vann [kg/m] Elastisitet (EA) [N] Toppkjetting 28 8e+07 Syntetisk tau 0 5e+06 Bunnkjetting 93 4e+08 Tabell 4. Oversikt over beregnede lasttilfeller Last- Vindbølge Strøm Vind Grensetilstand Konfigurasjon tilfelle H s T p fra V c mot V s fra [m] [s] [ ] [m/s] [ ] [m/s] [ ] 1 0.2 1.6 313 0.16 160 14 0 Bruddgrense Inntakt fortøyning 2 0.1 1.1 47 0.14 207 15 45 Bruddgrense Inntakt fortøyning 3 0.4 2.0 137 0.3 287 24 90 Bruddgrense Inntakt fortøyning 4 0.5 2.6 162 0.46 329 22 135 Bruddgrense Inntakt fortøyning 5 0.7 2.9 176 0.48 339 20 180 Bruddgrense Inntakt fortøyning 6 0.8 2.5 213 0.14 65 27 225 Bruddgrense Inntakt fortøyning 7 0.4 2.1 273 0.22 109 18 270 Bruddgrense Inntakt fortøyning 8 0.3 2.0 292 0.32 136 14 315 Bruddgrense Inntakt fortøyning 9 0.8 2.5 213 0.14 65 27 225 Ulykkesgrense brudd i ankerline1 10 0.4 2.1 273 0.22 109 18 270 Ulykkesgrense brudd i ankerline2 11 0.3 2.0 292 0.32 136 14 315 Ulykkesgrense brudd i ankerline3 12 0.2 1.6 313 0.16 160 14 0 Ulykkesgrense brudd i ankerline4 13 0.1 1.1 47 0.14 207 15 45 Ulykkesgrense brudd i ankerline5 14 0.1 1.1 47 0.14 207 15 45 Ulykkesgrense brudd i ankerline6 15 0.1 1.1 47 0.14 207 15 45 Ulykkesgrense brudd i ankerline7 16 0.4 2.9 176 0.48 339 20 180 Ulykkesgrense brudd i ankerline8 17 0.4 2.9 176 0.48 339 20 180 Ulykkesgrense brudd i ankerline9 18 0.7 2.9 176 0.48 339 20 180 Ulykkesgrense brudd i ankerline10 19 0.4 2.1 273 0.22 109 18 270 Ulykkesgrense brudd i ankerline11 20 0.3 2.0 292 0.32 136 14 315 Ulykkesgrense brudd i ankerline12 21-50 0-0.8 0.5-2.9 47-313 0.1-0.5 65-339 2.5-27 0-315 Utmattingsgrense Inntakt fortøyning

Ramsund 13 5. Beregningsresultater 5.1 Bevegelse i bølger Flytekaiens hydrodynamiske egenskaper er estimert for forskjellige bølgeretninger og perioder som er relevant for lokaliteten. Respons i jag, svai, hiv, rull, stamp og gir er beregnet for ulike bølgeretninger og bølgeperioder som lokaliteten er utsatt for. Figur 5 viser eksempler av flytekaiens respons i jag, hiv og rull. Bevegelsene gjelder for flytekai uten fortøyning. Figur 5. Beregnet jag, hiv og rull respons for flytekaien og fortøyde båter uten påvirkning fra fortøyning for forskjellige bølgeretninger (retninger i forhold til flytekaiens lengderetning). Fortøyningen vil bidra til å dempe flytekaiens bevegelser Responsberegningen viser at flytekaien beveger seg lite under bølgeperioder for vindbølger som kan oppstå i Ramsund (maksimal 100-års Tp = 3.4 s) (MC 2013).

Ramsund 14 5.2 Vinddrag, strømdrag og bølgedrift Bølgedrift samt vind- og strømdrag er beregnet med en forenklet geometri for flytekai, to ubåter og en MTB og enkle analytiske metoder (se for eksempel Faltinsen, 1990 og NS3491-4). Dynamisk bølgedrift samt dynamisk vind- og strømdrag for flytekaien brukt i beregningene er oppsummert i Tabell 5. Resulterende miljølast på struktur avhenger av strukturens posisjon samt konstant verdi for strømhastighet i kombinasjon av simultanverdier for simulert vindhastighet og sjøtilstand fra definerte spekter. Tabell 5. Estimert vinddrag, strømdrag og bølgedrift direkte på flytekai og båter for beregnede lasttilfeller. Lasttilfelle Vinddrag Strømdrag Bølgedrift [kn] [kn] [kn] 1 14 0.4 25 2 71 1 25 3 248 4 33 4 150 3 39 5 28 4 44 6 222 2 202 7 142 2 90 8 62 2 47 9 222 2 202 10 142 2 90 11 14 0 25 12 150 3 39 13 71 1 25 14 71 1 25 15 71 1 25 16 150 3 39 17 248 4 33 18 222 2 202 19 142 2 90 20 62 2 47

Ramsund 15 5.4 Beregnede laster og dimensjonering av ankerlinene Bunnfestene (ploganker, tyngdeanker, bolter etc.) må ha en holdekraft som overgår største beregnede kraft i fortøyningslinen. Beregnede krefter i ankerlinene framkommer i Tabell 6. Dimensjon og utforming av bunnfester må vurderes ut fra bunnforholdene. Tabell 7 gir minimum holdekraft for bunnfestene og minimum bruddstyrke for kjetting, sjakler og syntetisk tau. Det er benyttet sikkerhetsfaktorer fra NS 9415 som i bla. omhandler prosjektering av fortøyning for fôrflåter for havbruksnæringa. Disse gir noe mer konservativ prosjektering av fortøyningskomponenter enn for eksempel British Standard (BS 6349, 2000) Lastfaktor fortøyningsdeler i bruddgrensetilstand 1.15 Lastfaktor fortøyningsdeler i ulykkesgrensetilstand 1.0 Materialfaktor fibertau bruddgrensetilstand 3.0 Materialfaktor kjetting og sjakler bruddgrensetilstand 2.0 Materialfaktor fibertau ulykkesgrensetilstand 2.0 Materialfaktor kjetting og sjakler ulykkesgrensetilstand 1.3 Tabell 6. Beregnede krefter i ankerlinene i bruddgrense- og ulykkesgrensetilstand. Bruddgrensetilstand Ulykkesgrensetilstand Stillevann Ankerline Max kraft Lasttilfelle Max kraft Lasttilfelle Max kraft [kn] [kn] [kn] 1 183 6 163 18 24 2 179 6 239 9 24 3 154 5 193 9 21 4 163 3 180 16 23 5 215 3 229 12 24 6 264 3 252 17 24 7 200 5 271 16 23 8 164 5 183 9 23 9 126 6 287 16 22 10 179 3 199 17 29 11 202 6 229 18 22 12 205 6 222 18 17 Tabell 7. Anbefalt minimum holdekraft for bunnfester. Anbefalt minimum bruddlast for ankerkjetting, tau og sjakler. Sikkerhetsfaktorer iht. NS 9415. Line Minimum nødvendig holdekraft bunnfester [kn] Minimum nødvendig bruddlast Kjetting og sjakler [kn] Minimum nødvendig bruddlast syntetisk tau [kn] 1-12 264 608 912

Ramsund 16 5.6 Utmatting av ankerliner Utmatting av kjettingkomponenter i ankerlinene er estimert med utgangspunkt i metode beskrevet i DNV-OS-E301 (2010). Utmatting av syntetisk tau er ikke aktuelt, da det først inntreffer ved spenninger over 170 MPa. Spenningsvariasjon i koblingselementer som sjakler og koblingsplater krever svært avanserte beregninger, og er utelatt. Det anbefales å benytte koblingselementer som er overdimensjonert relativt kjetting som benyttes. Med utgangspunkt i vinddata fra Andøya meteorologiske målestasjon (eklima.no) er bølgefordelingen over 25 år estimert. Tabell 8 viser fordeling av vindstyrke og retning. Vindstyrker over med hastighet over 100 års vind iht. lokalitetsundersøkelsen for de ulike retningene er satt til 100 års vind for å kompensere for at Andøya er mer eksponert enn Ramsund. Sjøtilstand (H s /T p ) for ulike vindretninger og styrker er estimert ved å skalere designbølgene fra lokalitetsundersøkelsen med formler fra NS9415, pkt. 5.3.1.4. Hver av disse sjøtilstandene er simulert med full irregulær sjøtilstand og laster i ankerliner analysert. For hver sjøtilstand estimeres standardavvik σ Si til lasten og delskade d NBi estimeres d NBi v 0 2 2 m iti m 2 1 Si a D hvor v i er gjennomsnittlig bølgefrekvens for tilstand i, T i er tid i tilstand i og m og a D er SNkurveparamtere definert i NS 9415. Total skade er summen av alle delskader, og tillatt utnyttelse er gitt ved d 1 (4) f hvor γ f er sikkerhetsfaktoren definert iht. DNV-OS-E301 (2010). Tabell 13 viser hvilke parametere som er benyttet i analysen. i Ingen av flåtens liner når utmattingkriteriet i løpet av levetid på 25 år for kjetting med diameter 36 mm. Størst utnyttelse er funnet i ankerline 3 med totalt 24 % delskade over 25 år. Tabell 10 oppsummerer resultater for toppkjetting, 36 mm, i alle ankerlinene. Tabell 8. Andel tid for ulike vindstyrker og retninger. Data fra Andøya meteorologiske målestasjon. Vindstyrke [m/s] 0-92 92-150 150-169 Værstasjon: 87110 ANDØYA 169-195 i Vindretning [grader] 195-243 243-283 283-303 303-0 0-360 0-5 11.8% 6.2% 4.7% 13.5% 13.5% 6.0% 2.4% 6.7% 64.8% 5-10 6.9% 3.5% 2.5% 4.4% 5.4% 4.4% 1.6% 3.5% 32.1% 10-15 0.4% 0.1% 0.1% 0.2% 0.7% 0.9% 0.2% 0.3% 3.0% 15-20 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.1% 20-25 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% Sum 19.1 % 9.8 % 7.4 % 18.0 % 19.6 % 11.3 % 4.3 % 10.5 % 100.0 % (3) Tabell 9. Parametere benyttet for utmattingsanalyse. Parameter Verdi Kilde SN-kurve parameter a 6.00E+10 NS 9415 SN-kurve parameter m 3 NS 9415 Sikkerhetsfaktor ɣ 5 8 DNV-OS-E301 Kjettingdiameter [mm] 34 korrosjon [mm/år] 0.2 NS 9415 og DNV-OS-E301 levetid [år] 20 NS 9415

Ramsund 17 Tabell 10. Delskade for flåtas ankerliner over 25 år, kjetting diameter 36 mm. Line nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Total skade 20 år 4 % 13 % 24 % 16 % 9 % 5 % 13 % 16 % 8 % 11 % 9 % 2 % Diamter [mm] 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 Sikkerhetsfaktor 5.0 7.3 5.0 7.6 6.9 5.0 6.8 7.1 5.7 5.2 5.0 5.0 Min. levetid 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25

Ramsund 18 5.8 Horisontal vandring Bølge-, strøm- og vindkrefter på flytekai og fortøyde båter fører til at flåteposisjonen endres. Vandring er premissgivende for design av landgang. Det er foreslått en stiv fortøyning for å redusere vandring. Forspenningen i ankerlinene ved installasjon bør være om lag 30 kn ved lavvann. Figur 6 viser maksimal flåtevandring for alle beregnede tilfeller med intakt fortøyning. Maksimal vandring med intakt fortøyning er beregnet til om lag: 2.5 m mot land (nordlig ende) ved miljøkrefter fra sørvest 1 m fra land ved miljøkrefter fra øst 2.5 m mot nordvest ved miljøkrefter fra sørlige retninger 1 m mot sørøst ved miljøkrefter nordlige retninger Figur 7 viser maksimal flåtevandring for beregnede tilfeller med tap av en ankerline. Maksimal vandring ved brudd i én ankerline er beregnet til om lag: 3 m mot land (nordlig ende) ved miljøkrefter fra sørvest og kritisk linebrudd 1 m fra land (nordlig ende) ved miljøkrefter fra øst og kritisk linebrudd 3 m mot nordvest ved miljøkrefter fra sørlige retninger -2.5 m mot sørøst ved miljøkrefter nordlige retninger Figur 6. Maksimal flåtevandring for 8 beregnede lasttilfeller (8 retninger) med intakt fortøyning. Nordpil nederst til venstre. Sort rektangel viser likevekstposisjon stillevann. Figur 7. Maksimal flåtevandring for 6 beregnede lasttilfeller med ulykkestilfeller md brudd i ankerline. Nordpil nederst til venstre. Sort rektangel viser likevekstposisjon stillevann.

Ramsund 19 6. Konklusjon I forbindelse med etablering av flytekai ved Ramusnd gir denne rapporten en analyse av fortøyningslaster for flytekaien Krafttilstand i fortøyningen er undersøkt i 100-års miljøtilstand der to ubåter i ULA-klassen og en MTB i Skjoldklassen er fortøyd til flytekaien. Opptredende vind-, strøm- og bølgedriftkrefter er estimert på bakgrunn av fra de respektive fartøyenes geometri under 100-års miljøtilstand. Ved å simulere responsen til flytekaien med fortøyde båter i 100-års miljøtilstand, er det beregnet krefter og bevegelse i fortøyningen samt vandring av selve flytekaien i intakt tilstand og under ulykkestilfeller med bortfall av ankerline. Analysen estimerer: nødvendige bruddlaster for komponentene i fortøyningen holdekraft for hvert bunnfeste flytekaiens maksimale horisontale vandring ved miljøkrefter fra forskjellige retninger og bortfall av kritiske ankerliner

Ramsund 20 7. Nomenklatur H s signifikant bølgehøyde T p H T V c V s R F σ γ f γ m κ pikperiode regulær bølgehøyde regulær bølgeperiode strømhastighet stedsvindhastighet maksimal tillat last eller spenning maksimal opptredende last maksimal opptredende spenning lastfaktor materialfaktor utnyttelse faktor 8. Referanser BS 6349, 1989. British Standard code of practice for maritime structures. Part6 - Design of inshore moorings and floating structures. 52p. DNV Software, 2005: http://www.dnv.com/software/ Faltinsen, O.M., 1990: Sea Loads on Ships and offshore Structures, Ocean Technology Series, Cambridge, 328 p. Lee, C.-H. and Newman, J.N., 2004: Computation of wave effects using the panel method, Numerical models in fluid-structure interaction, WIT Press, Southhampton. MC 2013. Multiconsult AS. Fysisk miljø Ramsund, Tjeldsund kommune. Rapport for forsvarsbygg. 24s. NS 9415, 2009: Flytende oppdrettsanlegg. Krav til lokalitetsundersøkelse, risikoanalyse, utforming, dimensjonering, utførelse, montering og drift. Marintek, 2005a: Riflex User's Manual v3.4 Marintek, 2005b: Riflex Theory Manual v3.4 Simo project team, 2004a: Simo User Manual Version 3.4. Simo project team, 2004b: Simo Theory Manual Version 3.4. Wamit, 2005: Wamit 6.2 User Manual, Wamit inc.

Ramsund 21 Appendix A Snitt av modellens ankerliner ved stillevann

Ramsund 22

Ramsund 23