Hvilke tilbakemeldinger trenger ingeniørkontorer om erfaring fra fabrikasjon, installasjon og drift for å bli kontinuerlig bedre? Prosjektering generelt: Lay-out, materialhåntering om bord. Viktig med dialog/tilbakemelding med riggeiere/oljeselskap samt verksteder både i prosjekteringsfasen og etterpå for nye prosjekter Arealsbehov og vekter. Viktig å få erfaring og bygge opp en troverdig database. Implementering av NORSOK. Store forskjeller. Mange verksteder (Østen) mangler erfaring med implementering av NORSOK. Krav til f.eks. tilgjengelighet fører ofte til drastisk økning av vekt. Viktig med god kommunikasjon med fabrikasjonsverkstedet Vinteriseringsfilosofi. Erfaring/tilbakemeldinger fra kaldt vær operasjoner. Hva virker / virker ikke. Tilbakemelding fra drift. Systemer. Levetid pumper / ventiler. Uheldige operasjoner. Kan systemutforming hindre tilsvarende hendelser i fremtiden. Tilbakemelding fra drift.
Generelle problemer struktur: Ingeniørkontorer har i dag stadig lavere antall ansatte med verkstedpraksis (som vet hva som er mulig å få til med stålkonstruksjoner) Klassen har mye skadestatistikk, men dette er konfidensielt for andre enn eieren Eventuelle skader (f.eks. sprekker) forsøkes holdt skjult av eier ettersom dette ansees å være uheldig i en konkurransesituasjon. Ingeniørkontorer utvikler tegninger frem til klassenivå, mens detaljtegninger lages av verkstedene. Ofte liten kommunikasjon mellom klassenivå og detaljnivå.
Milesteiner ved designberegninger av flytende konstruksjoner: Hydrodynamisk analyse Definisjon av miljødata og statistikkberegninger Strukturanalyser (FEM) Responsanalyser (ULS, ALS, FLS) Tilbakemeldinger kan komme i form av: Måling av spenninger og sammenligning med beregnede (Det ideelle, men vanskelig å få til). EMP data målinger foretas, men det er lite snakk om resultat av analyser. (Oppgave for Ptil?) Skaderapporter. (Mye bedre enn ingenting- man får luket ut de verste problemene).
I hvilke analyser vil man kunne ha nytte av tilbakemelding? Hydroanalyser (sink source) i frekvensplanet er en vel utviklet metode, og gir gode resultater i bølgeeksitasjonsområdet. Litt mere problemer hvis 2.ordens effekter gjør seg gjeldende (Mathieu). Miljølaster og bølgestatistikk er selvsagt viktig, men ligger utenfor det et ingeniørkontor vanligvis kan ha innflytelse på. Det er klasse og myndigheter som må følge med i langsiktige trender av miljølaster og oppdatere regelgrunnlaget. FEM analyser gjøres av alle ingeniørkontorer, men kompleksiteten av modellen kan diskuteres, og her kommer tilbakemeldinger inn i bildet. Alltid en tendens til å lage litt for fin modell. Responsanalyser, først og fremst FLS, men også ULS er det området hvor man i størst grad trenger tilbakemeldinger.
Utfordringer med FLS analyser: Beskrivelse av langtidsfordeling av spenninger (beskrivelse av miljødata) Beregning av spenningskonsentrasjoner (finhet av FEM modell) Valg av riktig sveiseklasse. (Kobling av spenninger mot SN-klasse. Krevende, trenger erfaringstilbakekobling i stor grad). For noen år siden kom man langt med en bjelkemodell og denne siden fra DNV-CN.31.4. I dag har man 14 sveiseklasser (B1 B2 C C1 C2 D E F F1 F3 G W1 W2 W3) De lavere klassene har til en viss grad innebygd SCF, mens de høyere klassene krever en detaljert FEM modell. Bør ha hovedspenninger og retning av disse for å finne riktig sveiseklasse Spenningen ekstrapolert til riktig punkt etter bestemte regler I en stokastisk analyse vil hovedspenningen ha forskjellige retninger, og man får bidrag fra forskjellige retninger/klasser etter ikke helt klart definerte regler.
Utmatting er en funksjon av mange faktorer: 1. Nominelt spenningsnivå 2. Utforming av detaljen med hensyn på global spenningskonsentrasjon 3. Selve detaljen (lokal spenningskonsentrasjon) 4. Utførelse og inspeksjon 5. Vedlikehold Det er punktene 1, 2 og 3 som et ingeniørkontor har særlig innflytelse over, men valg av detalj vil også kunne innvirke på utførelsen på en slik måte at det omtrent er umulig å lage en tilfredsstillende sveis pga. tilkomst etc. Så en viss tilbakemelding fra fabrikasjonen er også viktig. (I gamle dager kunne man få besøk av en rasende formann som i tydelige ordelag fortalte hva som var mulig å få til i verkstedet.) Det området hvor man vil få størst effekt er punkt 3, hvordan detaljene skal utformes og beregnes. Ettersom en god og dårlig detalj kan ha en forskjell i levetid på en faktor på 3-4 så forstår man at detaljutforming er en viktig faktor.
Den viktigste tilbakemeldingen for FLS design vil følgelig være oversikt over de sprekkene som finnes, og hvilke detaljer som er mest utsatt for å utvikle sprekker. I dag er det nok klassen som er den viktigste bidragsyter til tilbakemeldinger. Klassen har tilgang til inspeksjons og skaderapporter for en stor mengde konstruksjoner. Det er først igjennom approbasjonspraksis at uheldig detaljer kan lukes ut. Det tar lengre tid å endre selve regelverket og anbefalt praksis. Det tar følgelig lengre tid før uheldige detaljer fanges opp av ingeniørkontorer. Uten kjennskap til skadehistorie er man avhengig at årvåkne approbatører fanger opp problemene. I praksis viser det seg ofte vanskelig å erstatte dårlige detaljer på et sent tidspunkt i designprosessen. Det hadde vært mye enklere og billigere og designet riktig fra starten av. Dette krever dog at ingeniørkontorene har fått den nødvendige tilbakemeldingen på et tidligere tidspunkt.
Eksempler på slike dårlige erfaringer er Side Shell Fatigue for produksjonsskip i Nordsjøen. Man mente man at vanlige klasseregler for tankskip var tilstrekkelig designgrunnlag. Man oppdaget snart at forbindelsen mellom longitudinaler i siden og tverrskipsrammer ikke holdt mål. Vanlig tankskipsstandard var å kun ha en stiver sveiset til topp av longitudinal. Dette viste seg ganske snart ikke å holde mål, og måtte avmykes med kneplater som vist på figuren. I dag er dette vel innarbeidet, men det kostet tusenvis av kneplater ettermontert i kostbare verkstedsopphold.
Andre eksempler på dårlige detaljer i skip er : avslutning av longitudinaler mot endene av skipsskrog for slanke plater (for høyt s/t forhold) i siden feste av slingrekjøler Før søylestabiliserte rigger er følgende dårlige detaljer etterhvert dukket opp innfestning av stag til søyler (teardrop versus bracket) (Aker H-3) kneplateforbindelse mellom søyle og pongtong (Veslefrikk B) sekundærdetaljer ikke antatt å ha global betydning (Alexander Kielland) bulestivere påsatt store kneplater (for å være på den sikre siden for ULS), resulterende i sprekker ved enden av stiveren.
FOR ULS design (styrke) er det sjelden man hører om strukturskader i semisubmersible enheter. Dette skyldes nok at man har rimelige store sikkerhetsfaktorer (laste- og material faktor for LRFD). En viss overbelastning (flyt) kan også strukturen absorbere uten at dette merkes ettersom det er en stor redundans for de fleste strukturelementer. Men det er klart at det er viktig med tilbakemeldinger fra ULS skader, for dette ville tyde på vesentlig feil i last beregning eller globalanalyse.
Konklusjon: Jeg føler et stort behov for tilbakemelding fra fabrikasjon, installasjon og drift om konstruktive løsninger som bør forbedres. Det er viktig at myndigheter og klasse følger opp dette og lager systemer som er lett tilgjengelige og som beskriver på en oversiktlig måte ting som ikke fungerer bra. Luftfarten har et godt utviklet rapporteringssystem for unormale situasjoner. (ALTINN) Noe for PTil?