Annonse

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Strukturar på og ved havet er utsett for store belastingar.

Ny metode bereknar ekstreme påkjenningar på skip og oljeplattformer

Kor mykje skal nye fartøy og plattformer tola når tilhøva på havet endrar seg raskt?

Publisert

«Ondt ofte lider den fiskermand», skreiv Petter Dass om den vêrbitne norskekysten. 

Og verre kan det bli. 

Bylgjehøgda i Norskehavet har auka med ti prosent dei siste seksti åra. Dermed aukar òg belastingane på dei strukturane som er utsette for bylgjene si kraft.

– Eg har hovudsakleg sett på metodar som vert brukte på skip og offshoreplattformer, og til ein viss grad bylgjebrytarar, seier Åsmund Hausken Sande. 

Han har forska på slike belastingar ved Matematisk institutt på Universitetet i Oslo.

– Slike strukturar er utsette for ver og vind. Ofte er det snakk om bylgjer. Vi snakkar gjerne om miljøkonturar, som kan kallast ei liste over ekstreme miljøtilstandar.

– Min metode er mykje raskare i bruk enn meir nøyaktige metodar, seier Åsmund Hausken Sande.

Ta omsyn til trendane

Han forklarar at dersom ein struktur er designa for å tola slike tilstandar, har ein visse garantiar for kor godt og kor lenge strukturen kjem til å tola det miljøet han er i.

– Men desse tilstandane forandrar seg over tid. Dersom ein hadde laga slike miljøkonturar basert på dagens hendingar, ville ein ha undervurdert risikoane, seier han.

Sande fortel at ein må ta omsyn til trendane for å sikra seg mot meir ekstreme hendingar. 

Spørsmålet er korleis ein skal definera desse trendane. Målet er å berekne kor sannsynlege framtidige hendingar er.

Liste over dei viktigaste tilstandane

Basert på tidlegare bylgjedata har Sande utvikla ein statistisk metode for å anslå kor sannsynleg det er at ei viss bylgjehøgde skjer eller ikkje skjer innan eit visst tidsrom. 

Han laga ein såkalla estimator. Den brukte han til å anslå framtidige statistikkar som ikkje berre brukte dagens kjende bylgjedata, men òg tok omsyn til dei observerte trendane.

– Målet med desse metodane er ikkje berre å modellera miljøoppførselen, korleis bylgjene utviklar seg. Bylgjene er noko du kan handtera for seg, statistisk og matematisk, forklarar Sande.

Miljøkonturane kan gje ei liste over kva miljøtilstandar ein må designa for når ein utviklar nye marine strukturar, alt i ein tidleg designfase. 

– Ei slik liste vil innehalda dei viktigaste tilstandane du må vera forberedt på, seier han.

Lista kan òg brukast i seinare fasar, når ein faktisk skal berekne korleis den nye strukturen vil oppføre seg.

Utvikla for ekstreme hendingar

For å berekne korleis den nye strukturen oppfører seg, må ein ta omsyn til variasjonar i bylgjehøgda. 

– At gjennomsnittleg bylgjehøgde er ti meter for eksempel, seier ingenting om kor stor den største bylgja er. Du kan bruka desse miljøkonturane som eit grovestimat som er kjapt å rekna ut, seier han.

Han fortel om ein modell som andre forskarer har utvikla. Den kan simulera bylgjebelastning på ein oljeplattform i sanntid. Men å bruke den kan ta lang tid. Å til dømes gjere 100 estimat av 100 ulike bylgjetilstandar ville ha teke over eit år med utrekningar.

– Det er sjølvsagt for mykje. Min metode gjev ikkje like presise estimat, men er mykje raskare i bruk. Miljøkonturane hjelper oss å velja ut kva for nokre bylgjetilstandar som bør betraktast. Miljøkonturane kan òg brukast som utgangspunkt dersom ein vil gjera ein fullstendig analyse, seier Sande.

– Men det er viktig å seia at denne metoden er utvikla for å handtera ekstreme hendingar. Marine strukturar er jo utsette for andre påkjenningar òg, det vi kjenner som vanleg slitasje. Det krev andre modellar. Ein må ha kunnskap nok til å vita kva for ein modell som er best eigna til det ein ynskjer å finna svar på, seier han.

Referanse: 

Åsmund Hausken Sande: Methods and Models for the Management of Extreme Event Risk. Doktorgradsavhandling ved Universitetet i Oslo, 2024. (Nettside på UiO om avhandlingen)

Powered by Labrador CMS