KREVEND LØFTEOPERASJONER: Havbølgedynamikk og fartøybevegelser er den største utfordringen for alle løfteoperasjoner til havs. Foto: DeepOcean

– Er det mulig å forutsi store bølger fem minutter før de når et skip? Ja, det er mulig og allerede demonstrert i et Kongsberg Seatex  MAROFF prosjekt på offshore konstruksjonsfartøyet «Normand Ocean». 

Tekst og foto: Terje Emil Johannessen
En ny, avansert programvare koblet til et fartøys navigasjonsradar har allerede blitt testet ut på det Solstad-eide fartøyet ”Normand Ocean” i regi av et stort maritimt prosjekt ledet av NORCE/Uni Research Polytec i Haugesund med Kongsberg Seatex som prosjekteier. ”Normand Ocean” opereres av DeepOcean i kontrakt for Equinor.
– Det er mange maritime aktører som har ventet med spenning på resultatet av dette forsknings- og utviklingsprosjektet, sier prosjektleder Svein Olav Halstensen. Etter grundige tester i labben til Kongsberg.  Seatex  i Trondheim ble alt utstyr installert om bord i konstruksjonsskipet ”Normand Ocean” tidlig i år for å innlede omfattende uttesting og videreutvikling av programvaren i samarbeid med operatørene om bord  for å oppnå best mulig brukervennlighet og brukeropplevelse.

Amerikansk samarbeid
Uni Research Polytec har de siste årene sammen med MIT Ocean Research i Boston og Kongsberg Maritime’s radarspesialister arbeidet med å utforme algoritmer som er i stand til å lese et bølgebilde og forutse hvordan det vil utvikle seg de kommende fem minuttene. Dr. Yuming Liu og hans team i MIT Ocean Research har arbeidet i mer enn 20 år med bølgeprediksjon fra standard navigasjonsradar og er de eneste i verden som har utviklet metoder basert på bølgenes fysiske oppførsel.

Overbevisende gode resultat fra fullskala målinger
Før ferien ble det utført to uavhengige tester på Normand Ocean med bølgehøyder på henholdsvis 1. 5 – 2m og ca. 3m. Begge testene viste god overenstemmelse mellom fasongen på de predikterte bølgene og målinger fra MIROS bølgeradaren i forkant av helikopterdekket på Normand Ocean. Det predikterte bølgespekteret var også nøyaktig slik at fartøysbevegelsene de neste minuttene kan predikteres med god nøyaktighet. Bølgeprediksjonen klarte også å skille mellom dønninger og vindbølger.                                  Det viktigste er å få et mest mulig nøyaktig bølgebilde i utgangspunktet, og det er spesielt her vi har gjort de største forbedringene. Metodene som beregner hvordan bølgene forplanter seg er nøyaktige. MIT Ocean Research ved Yuming Liu er de eneste som har utviklet en sikker metode for å beregne det uforstyrrede bølgeområdet som blir stadig mindre nærmere fartøyet. Fullskalamålingene viser også spesielt god nøyaktighet bare i dette predikterbare tidsintervallet.

Tidsbesparende og sikrere
Ferdig utviklet vil en slik programvare hjelpe ethvert offshorefartøy til å redusere vente- og gjennomføringstiden og ikke minst sikkerheten når løfteoperasjoner skal gjennomføres offshore. Enhver kaptein ønsker informasjon for å vurdere hva som er optimal fartøysheading for minst mulig bevegelse før start av operasjonen. Dernest ønsker han eller hun et varsel om store bølger (høyde og lengde) og sannsynlige fartøybevegelser de neste minuttene for å gjøre en kritisk operasjon like før eller like etter at den store bølgen har gått forbi.

TEAMET I HAUGESUND: Fra venstre: Anja K. Meyer, Torleif Lothe, Leonid Vasilyev, Øistein Johnsen, Svein Olav Halstensen, Ole Henrik Holvik, Victoria Zinchenko, Henning Heiberg-Andersen, Annette Fresvik, Martin Mathiesen og Jørn Mæland. Foto: TEJ

Samarbeid mellom mange
Svein Olav Halstensen forteller videre at de også er i ferd med å utvikle et beslutningsstøttesystem om bord for å forutse operasjonsmarginer de neste minuttene basert på kontinuerlige målinger av bølger og fartøybevegelser. Prototype systemet har blitt utviklet i et samarbeid mellom prosjekteier Kongsberg Seatex, MacGregor, DeepOcean, Uni Research Polytec og Sintef Ocean. SINTEF har beregnet skipets bevegelser.  Alle partnerne har tilgang på ombordsystemet gjennom en 4G-forbindelse mot land. Disse digitale ”tvillingene” gjør det fortløpende mulig å analysere både test-data og oppdatere og videreutvikle programvaren om bord. Kristiansand-firmaet MacGregor har levert modulhåndteringssystem og offshorekran for løfting av større enheter. De har også utviklet en spill-simulator som er en digital tvilling av fartøyet i bølger og av løftesystemet om bord i ”Normand Ocean”. Prosjektdeltakerne har allerede gjennomført en full simulering av fartøybevegelser i forbindelse med en såkalt juletreinstallasjon på havbunnen under gitte havforhold omkring fartøyet.

Et uendelig potensial
– Dette er et fantastisk samarbeid mellom den beste kompetansen som finnes i hele verden for denne avanserte videreutvikling av bølgevarsling, sier adm. dir. Torleif Lothe i Uni Research Polytec i Haugesund, selv anerkjent oseanograf og en av de faglige ildsjelene bak dette framtidsrettede og avanserte forsknings- og utviklingsprosjektet.
– Havbølgedynamikk og fartøybevegelser er den største utfordringen  for alle havoperasjoner. Derfor har dette prosjektet et uendelig potensial, sier han og viser til at Dr. Yuming Liu fra MIT Ocean Research uttaler at fullskala målingene er en demonstrasjon på at bølgeprediksjonsmetodene kan anvendes for alle praktiske applikasjoner.