OMRÅDESPESIFIKK SKIPSDESIGN LOGISTIKK OG DESIGN AV FARTØY - ISING TEKNAKONFERANSE NTNU 6-7 JANUAR 2015 Norsk Marinteknisk Forskningsinstitutt
INNHOLD PRESENTASJON OPERASJONSOMRÅDER MILJØ - UTFORDRINGER REGELVERK - KLASSEKRAV UTFORDRINGER FARTØYDESIGN FARTØYTYPER PROPULSJONSTYPER RESPONSER / TRANSPORTTIDER FELTOPERASJONER STABILITET ISING LAVTEMPERATURUTFORDRINGER UTVIKLINGSPROGRAMMER OPPSUMMERING
OPERASJONSOMRÅDER
MILJØ RELATERT TIL SKIPSDESIGN BØLGER RELATIVT MODERATE VIND OPPBLÅSOMRÅDE ENORMT KAN GI STORE VINDHASTIGHETER STRØM KRAFTIG POLARE LAVTRYKK LYSFORHOLD EKSTREMT DÅRLIG I VINTERHALVÅRET TEMPERATUR TÅKE IS UTSLIPP NULLVISJON? MILJØ : VELDIG KOMPLEKS SITUASJON
REGELVERK KLASSEKRAV - IMO - OPERATØRKRAV ICE CLASS A, A*, B, C IMO POLAR KODE SDIR KRAV KYSTVERKETS KRAV DNV GL REGLER FOR BYGGING AV SKIP DNV GL VINTERISERINGSNOTASJON NYTT ECA-KRAV FOR NORD-NORGE? Professor Søren Ehlers (06.11.2014): "Systemet med isklasser bør oppdateres" (Maroff Prosjekt) Norske ambisjoner: Polarkoden 19.05.2014 (Monica Meland): Nærings- og fiskeridepartementet prioriterer dette arbeid og Norge leder arbeidsgruppen i IMO. Det arbeides nå intenst for å ferdigstille koden.
POLARKODEN VEDTATT AV IMO NOVEMBER 2014! VIL IKKE HA BETYDNING FOR OPERASJON FØR I 2018 VIKTIG Å IKKE OVERDRIVE BETYDNINGEN AV IMO- VEDTAKET NORGE BØR SNAREST GÅ VIDERE HER; GJERNE I SAMARBEID MED ØVRIGE LAND SOM GRENSER TIL OMRÅDET POLARKODEN DEKKER, DETTE FOR Å FÅ EN KODE I SAMSVAR MED NORSKE INTERESSER OG MÅLSETTINGER.
POLARKODEN GJELDER FRA JAN 2017, MAO NYE SKIP BYGD ETTER DENNE DATO. ALL ERFARING MED IMO TILSIER AT NORGE BØR KJØRE ET SEPARAT LØP I TILLEGG TIL POLARKODE
ISKLASSER ISKLASSE DEKKER ALLE SLAGS FORHOLD, KAN VÆRE VANSKELIG Å FORHOLDE SEG TIL, M.A.O. FARTØYDESIGN KAN INNTA MANGE FORMER. Swedish Finnish Ice Class Det norske Veritas Ice Class 1A Super ICE-1A* Extremely difficult iceconditions Ekstreme isforhold 1A ICE-1A Difficult iceconditions Vanskelige isforhold 1B ICE-1B Moderately difficult iceconditions Moderate isforhold For navigation in Istykkelse 1C ICE-1C Easy iceconditions Lette isforhold 100 cm 50-100 cm 30 50 cm 15 30 cm II ICE-C Very easy iceconditions Meget lette isforhold 10 15 cm
FARTØYDESIGN - UTFORDRINGER EN- ELLER FLERFUNKSJONSFARTØY? HVIS FLERFUNKSJON PRIORITERING AV OPPGAVER ISBRYTING NEDISING / DE-ISING HASTIGHET / RESPONSTIDER REDNING BRANN ANKERHÅNDTERING SLEPING SUBSEA- OPERASJONER FORSYNINGSOPPDRAG PERSONELLFORFLYTNING KRANLØFT
FARTØYTYPER MONOSKROG /CIVARCTIC HOVEDKONKLUSJONER: GODE ISBRYTEREGENSKAPER AKTEROVER GODE SJØGANGSEGENSKAPER STOR KAPASITET GODE FARTSEGENSKAPER GOD TREKK-KRAFT
FARTØYTYPER - MONOSKROG STØRRE FARTØY FLERE (ALLE) FUNKSJONER STOR REKKEVIDDE OPPFYLLE ALLE NYE KRAV
FARTØYTYPER - MONOSKROG
UTFORDRINGER / MULIGHETER - MONOSKROG STABILITET/ LØFTEOPERASJONER OG ANKERHÅNDTERING OPERASJONSHASTIGHET ISBRYTING FOROVER/AKTEROVER DP KAN TA MANGE FORSKJELLIGE OPPGAVER I SAMME KONSEPT GODT EGNET TIL STANDBY/ ANKEROPERASJONER/ LEVERANSER BORING & PRODUKSJON VINTERISERING RELATIVT ENKEL STOR LAGERKAPASITET
FARTØYTYPER TWINSKROG KATAMARAN/SWATH SWATH Abeking & Rasmussen Pieter Shelte NGA Catamaran
UTFORDRINGER / MULIGHETER TWINSKROG STYRKE ISBRYTING (REF AKER ARC) DP STABILITET OLJEOPPSAMLING REDNING RESPONSTID
FARTØYTYPER MULTISKROG REF. AKER ARC TRIMARAN, EGENSKAPER I IS. PENTAMARAN TRIMARAN
UTFORDRINGER / MULIGHETER MULTISKROG ISBRYTING STYRKE HASTIGHET STABILITET DEKKSAREAL OLJEOPPSAMLING REDNING LCS US NAVY
FARTØYTYPER SURFACE EFFECT SHIP (SES) & AIR CUSHION VEHICLES (ACV) UM T-CRAFT SES/ACV
AIR CUSHION VEHICLE /ACV
SES / ACV TRANSFORMERS / SKIP - SKIP
FARTØYTYPER SES - TOG SES - TOG
UTFORDRINGER / MULIGHETER LUFTPUTEFARTØY ISBRYTING KNM SKJOLD, 60 KN HASTIGHET STABILITET PASSER TIL MANGE FORSKJELLIGE OPERASJONER DEPOT-SYSTEM, TOGLØSNING REDNING HYBRIDLØSNING KAN OPERERE I VANN OG PÅ IS
PROPULSJONS- THRUSTERLØSNINGER
PROPULSJONSLØSNINGER PROPELL/DYSE
PROPULSJONLØSNINGER - VANNJET
PROPULSJONSLØSNINGER VANLIGE I DAG PROPELL I DYSE PODTHRUSTERE TUNNELLTHRUSTERE
PROPULSJONSLØSNINGER - ØVRIGE PUSH. CRP PROP. PUSHING DUCTED PROP. TWIN CRP PROP. PULLING PROP. CONV. SHAFT, DUCTED PROP, DIFF. DUCTS / RUDDERS
THRUSTERE TUNNELTHRUSTERE LITE ATTRAKTIVE I ARKTISKE FORHOLD NEDSENKBARE THRUSTERE GOD NEDDYKKING, DVS. GOD VIRKNINGSGRAD, BRA LØSNING I TRANSIT SWING- UP THRUSTERE - GOD NEDDYKKING, DVS. GOD VIRKNINGSGRAD, BRA LØSNING I TRANSIT VANNJET KAN VÆRE ET ALTERNATIV TIL THRUSTERE NÆR OVERFLATE VANNJET ET GODT ALTERNATIV VED HØY HASTIGHET I TRANSIT
HASTIGHET - RESPONSTIDER 12 15 Kn 40-75 kn 60 TRANSPORT TIME VERSUS SPEED 50 TRANSPORT TIME 40 30 20 10 12KN 15KN 20KN 30KN 40 KN 50 KN 0 100 200 300 400 500 600 DISTANCE IN NAUTICAL MILES
TRANSPORTEFFEKTIVITET MERIT KOEFFISIENT PROPULSJON : C ADM = 2/3 x V S 3 / P B BRAKE POWER P B (kw) = P D / ƞ m Her er: C ADM -koeffisient for godhetstall på transport effektivitet. - skipets deplasement i kubikkmeter Vs skipets hastighet i m/sek P B Brake power, dvs. ytelse levert ut på aksling fra motor P D Delivered power, dvs. ytelse levert til propeller Ƞ m Mekanisk virkningsgrad JO HØYERE TALL, JO BEDRE TRANSPORTEFFEKTIVITET! (MINDRE UTSLIPP I FORHOLD TIL TONN TRANSPORTERT)
TRANSPORTEFFEKTIVITET - SKROGPARAMETRE FARTØYTYPE L OA (m) B(m) T(m) DEPLASEMENT (Tonn) MONOSKROG 150 25 7.5 15000 MONOSKROG 180 40 8.0 40000 MULTISKROG 300 32 5.5 15000 SES-TOG 300 24 4.0 15000
TRANSPORTEFFEKTIVITET - SKROGTYPER 90 Transport Efficiency 80 70 60 CADM Coef f i ci ent 50 40 30 20 Monohull Multihull SES-Tog Monoh. L Poly. (SES-Tog) 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Speed, knots
EKSEMPEL SAR OMRÅDE JOHAN CASTBERG DISTANSE FRA LANDBASE: 140 NAUTISKE MIL DAGENS OFFSHOREFARTØY (15 KNOP) 10 TIMER NESTE GENERASJONS MONOHULL (25 KNOP) 6 TIMER NESTE GENERASJONS MULTIHULL (35 KNOP) 4 TIMER SES (70 KNOP) 2 TIMER HVA ER AKSEPTABEL RESPONSTID?
REDNING / EVAKUERING / TEMPERATUR /TIDSASPEKT SEKUNDÆRT REDNINGSSYSTEM FOR ARKTISKE FORHOLD?
FARTØYTYPER - MONOSKROG KREVENDE REDNINGSOPPDRAG OLJEOPPSAMLING
DP - OPERASJONER FORSKJELLIG FRA NORDSJØOPERASJON: - LENGRE TID I DP - MINDRE BØLGER - STORE VINDHASTIGH. - VANSKELIGE STRØM FORHOLD - IS - ISING
DP- OPERASJONER SIMULERING AV DP MED FULL SKALA KONTROLLSYSTEM, VIND, STRØM, BØLGER OG DRIVENDE ISFLAK.
DP-OPERASJONER NYE KRITERIER FOR OPPKOBLING NYE KRITERIER FOR FRAKOBLING KRITERIER VIL MÅTTE TA HENSYN TIL IS: Is kombineres med Vind, Strøm, Bølger
STABILITETSKRAV FØR BOURBON DOLPHIN GZ 0.2 GZ(φ) max B. GZ > 0.2m for φ > 30 C. Max GZ for φ > 15 E. A 30-40 > 0.030 m rad D. Krav til A max GZ A 30-40 A max GZ GZ = GM φ = GM 1 10 15 20 30 40 50 60 Φ
STRAKSTILTAK ETTER BOURBON DOLPHIN GZ 1. Vinkel som tilsvarer ein GZ-verdi på 50% av GZ-maks 2. Krengevinkelen som gir vann på arbeidsdekk 3. 15 grader GZ (φ) maks 50 % of GZ (φ) maks 1 3 2 10 20 30 40 φ
STABILITETSKRAV NB! ISLAST PÅ TOPPEN AV NEVNTE KRAV ISLAST VIL REDUSERE INITIALSTABILITET;DET STORE PROBLEMET ER IMIDLERTID REDUKSJON AV UTSTREKNING GZ-KURVE. GZ B. GZ > 0.2m for φ > 30 C. Max GZ for φ > 15 GZ(φ) max 0.2 E. A 30-40 > 0.030 m rad D. Krav til A max GZ A 30-40 A max GZ GZ = GM φ = GM 1 10 15 20 30 40 50 60 Φ
NYE FARTØYKONSEPT MULIGHETER FOR NORSK INDUSTRI UTVIKLE NYE SKIPSKONSEPTER FORTSATT HA LEDERROLLE I "OFFSHORE SHIP DESIGN" PÅVIRKE OG UTVIKLE NYTT REGELVERK FOR ARKTISK OPERASJON SLIK AT DET BLIR PRAKTISK Å HÅNDTERE. DNVGL, SDIR OG KYSTVERKET BØR KJØRE EGET LØP SOM LIGGER I FORKANT AV DET IMO / POLARKODEN REPRESENTERER. UTVIKLE MULTIPURPOSEKONSEPTER VIDERE UTOVER DET VI KJENNER I DAG NYTENKING MHT OVERBYGG, "STEALTH"
PROGRAMMER FREMOVER SFI* SMART MARITIME SFI* - MOIS MARINE OPERATIONS CENTER SFI* - CENTRE FOR INTEGRATED REMOTE SENSING AND AND FORECASTING FOR ARCTIC OPERATIONS MAROFF PROSJEKT ARCTIC OFFSHORE LOGISTICS SFF** AMOS * SFI Senter for Forskningsdrevet Innovasjon ** SFF Senter for Fremragende Forskning
OPPSUMMERING DET ER STORE OG MANGE NYE UTFORDRINGER KNYTTET TIL SKIPSDESIGN FOR NORDOMRÅDENE FLERE SKIPSTYPER KAN UTVIKLES FOR OPERASJON I ARKTISKE FARVANN IKKE ALLE PROPULSJONS/THRUSTER- TYPER ER EGNET FOR OPERASJON I IS SKIPSHASTIGHET KAN VÆRE EN BEGRENSENDE FAKTOR ET TILPASSET REGELVERK MÅ PÅ PLASS (SANNSYNLIGVIS SÆRNORSK)
TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN