M2 projekt Fartøj til servicering af ROV - Offshoreenergy.dk
M2 projekt Fartøj til servicering af ROV - Offshoreenergy.dk
M2 projekt Fartøj til servicering af ROV - Offshoreenergy.dk
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>M2</strong> <strong>projekt</strong><br />
2013<br />
<strong>Fartøj</strong> <strong>til</strong> <strong>servicering</strong> <strong>af</strong> <strong>ROV</strong><br />
Stine, Signe, Steen, Martti, Mia, Hans-<br />
Pauli og Jesper<br />
<strong>M2</strong>-B326 Aalborg Universitet Esbjerg<br />
22-05-2013<br />
Side 0 <strong>af</strong> 61
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Udarbejdet <strong>af</strong>: Projektgruppe <strong>M2</strong>-B326, Aalborg Universitet Esbjerg<br />
Vejledere: Anders Schmidt Kristensen, Niels Erik Bø<strong>dk</strong>er Jensen,<br />
Søren Heide Lambertsen<br />
I perioden: 1. februar 2013 - 22. maj 2013<br />
Sideantal: 80 inkl. bilag og appendix<br />
__________________________________<br />
Jesper Madsen<br />
__________________________________<br />
Martti Holst Kristiansen<br />
___________________________________<br />
Signe Villads Clausen<br />
___________________________________<br />
Stine Hansen<br />
__________________________________<br />
Hans Pauli Arnoldson Olsen<br />
_________________________________<br />
Mia Isabel Bertelsen<br />
_________________________________<br />
Steen Bjerg Poulsen
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
SYNOPSIS<br />
Denne rapport omhandler udviklingen <strong>af</strong> et fjernstyret fartøj, der kan<br />
transportere, sikre og forsyne en <strong>ROV</strong> med energi under dens arbejde med at<br />
holde havvindmøllers monopiles rene for biofouling.<br />
Opgaven er s<strong>til</strong>let <strong>af</strong> Anders Schmidt Kristensen, Campusleder ved AAUE. Ideen<br />
med <strong>projekt</strong>et er at effektivisere <strong>af</strong>rensningen <strong>af</strong> monopiles i<br />
havvindmølleparker og dermed reducere omkostningerne ved inspektion og<br />
vedligehold <strong>af</strong> fundamenterne.<br />
Med de nuværende <strong>af</strong>rensningsmetoder, <strong>af</strong>renses monopiles ca. en gang årligt,<br />
typisk i forbindelse med inspektion og vedligehold <strong>af</strong> fundamenterne.<br />
Tilvæksten <strong>af</strong> biofouling har den betydning, at monopiles i dag er <strong>til</strong>lagt en<br />
materialesikkerhedsfaktor som tager højde for de ekstra kr<strong>af</strong>tpåvirkninger<br />
biofouling medfører i form <strong>af</strong> drag påvirkning. Ved en mere kontinuerlig<br />
<strong>af</strong>rensning, vil materialeudgifterne <strong>til</strong> monopiles kunne reduceres.<br />
Projektet fokuserer på fartøjet og de opgaver som det skal varetage. I rapporten<br />
præsenteres 4 løsningsforslag, der ved brug <strong>af</strong> morfologisk analyse er<br />
kombineret <strong>til</strong> en endelig løsning.<br />
Løsningen består <strong>af</strong> et fartøj udformet som en bøje, der ved ballasttanke kan<br />
reguleres i hvor dybt den ligger i vandet. <strong>ROV</strong>’en opsamles i fartøjet og forsynes<br />
med energi via et umbilical kabel. <strong>Fartøj</strong>et fjernstyres fra land og kan bevæge sig<br />
frit mellem vindmøllerne. Der er i rapporten foretaget beregninger på<br />
dimensionering <strong>af</strong> selve fartøjet, samt statiske beregninger på udgangsaksen<br />
mellem motor og tromle.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
FORORD<br />
Denne rapport er udarbejdet i foråret 2013 <strong>af</strong> gruppe <strong>M2</strong>-B326 i forbindelse med<br />
P2-<strong>projekt</strong>et på 2. semester, maskinkonstruktion Aalborg Universitet Esbjerg<br />
Indholdet er baseret på viden opnået via fagbøger, internetkilder, samt viden<br />
opnået ved undervisningen på første og andet semester <strong>af</strong><br />
maskiningeniøruddannelsen.<br />
Projektet udspringer <strong>af</strong> temaet på 2. semester ”Modellernes virkelighed” fremlagt<br />
<strong>af</strong> AAUE. I <strong>projekt</strong>et er der arbejdet med modeller og beregningsmetoder, opnået<br />
gennem kurserne” Grundlæggende Mekanik og Termodynamik” samt<br />
”Grundlæggende statik og styrkelære”<br />
I <strong>projekt</strong>et er der arbejdet med design og konstruktion <strong>af</strong> et fartøj, hvis formål er<br />
at servicere et automatisk undervandsfartøj (<strong>ROV</strong>) ved <strong>af</strong>rensningsprocessen <strong>af</strong><br />
monopiles i havvindmølleparker.<br />
Til inspiration for <strong>projekt</strong>et har været 3. semester <strong>projekt</strong>erne fra AAUE, december<br />
2012 ” Automatisk Rengøring <strong>af</strong> monopilestrukturer” samt ” Afrensning <strong>af</strong> offshore<br />
vindmøllefundamenter” Projekterne omhandler udvikling <strong>af</strong> et rensemodul <strong>til</strong><br />
montering på en autonom undervandsbåd (AUV) med formålet, at kunne <strong>af</strong>rense<br />
biofouling fra havvindmøllers monopilefundamenter. Denne rapport kan med<br />
fordel læses i forbindelse med de to nævnte rapporter.<br />
Autodesk Inventor er anvendt som 3D-CAD værktøj. Tegninger er at finde i<br />
Appendiks. I rapporten henvises der med ophøjede tal <strong>til</strong> kildelisten bagerst i<br />
rapporten.<br />
Under <strong>projekt</strong>perioden har der været kontakt <strong>til</strong> firmaet SubC Partner, der har<br />
bistået med rådgivning.<br />
Gruppen ønsker at takke <strong>projekt</strong>grupperne M3-2-E12, M3-3-E12, SubC Partner,<br />
Scansupply samt vejlederne Anders Schmidt Kristensen, Søren Heide Lambertsen<br />
og Niels Erik Bø<strong>dk</strong>er Jensen for et godt samarbejde, og for rådgivning i forbindelse<br />
med <strong>projekt</strong>et.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
INDHOLD<br />
1. Indledning ............................................................................................................................................................. 1<br />
2. Brainstorm ............................................................................................................................................................ 2<br />
2.1 Nedbrydningsdiagram .................................................................................................................................... 3<br />
3. Problembeskrivelse ........................................................................................................................................ 3<br />
3.1 Problemanalyse ............................................................................................................................................ 4<br />
3.2 Interesseparter ............................................................................................................................................. 4<br />
Offshore Center Danmark ................................................................................................................................ 4<br />
Dong ................................................................................................................................................................................ 4<br />
Vattenfall ..................................................................................................................................................................... 4<br />
SubC partner ............................................................................................................................................................. 5<br />
Arbejds<strong>til</strong>synet ........................................................................................................................................................ 5<br />
Miljøstyrelsen........................................................................................................................................................... 5<br />
Det Norske Veritas ........................................................................................................................................... 5<br />
3.2.1 Lovgivning ................................................................................................................................................... 5<br />
Identifikation og markering ...................................................................................................................... 5<br />
Lys og signaler .................................................................................................................................................... 6<br />
Søfartsstyrelsen ................................................................................................................................................. 6<br />
3.3 Biofouling.......................................................................................................................................................... 7<br />
Dannelsen <strong>af</strong> biofouling ..................................................................................................................................... 7<br />
Korrosion .................................................................................................................................................................... 8<br />
Splash-zonen ............................................................................................................................................................. 8<br />
3.4 Horns Rev 1...................................................................................................................................................... 9<br />
Miljøforhold ved horns rev 1 ........................................................................................................................... 10<br />
Vandforhold............................................................................................................................................................ 10<br />
Vindforhold ............................................................................................................................................................. 10<br />
3.5 <strong>ROV</strong> ..................................................................................................................................................................... 11<br />
<strong>ROV</strong> umbilical ............................................................................................................................................................. 12<br />
3.6 SubC Partner ................................................................................................................................................ 13<br />
SubC’s fremgangsmåde ved <strong>af</strong>rensning <strong>af</strong> monopilefundamenter.................................... 13<br />
Ankerplaner ........................................................................................................................................................... 13<br />
Fysiske forhold ..................................................................................................................................................... 14
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
SubC’s <strong>ROV</strong> ............................................................................................................................................................... 14<br />
3.7 Funktionsanalyse ..................................................................................................................................... 15<br />
Delfunktionsanalyse ......................................................................................................................................... 16<br />
3.8 Problemformulering .............................................................................................................................. 17<br />
3.9 Kravspecifikation ..................................................................................................................................... 17<br />
Primære krav ........................................................................................................................................................ 17<br />
Sekundære krav ................................................................................................................................................... 17<br />
4. Løsningsforslag ............................................................................................................................................... 18<br />
Løsningsforslag 1 ................................................................................................................................................ 19<br />
Løsningsforslag 2 ................................................................................................................................................ 20<br />
Løsningsforslag 3 ................................................................................................................................................ 21<br />
4. 1 Vurdering <strong>af</strong> løsningsforslagene ud fra evalueringsmetoden Morfologi............. 25<br />
5. Løsnings valg .................................................................................................................................................... 26<br />
Koncept <strong>til</strong> fastholdelse <strong>af</strong> <strong>ROV</strong> ...................................................................................................................... 27<br />
Udstyr .............................................................................................................................................................................. 28<br />
Sikkerhedsfaktor for umbilical ................................................................................................................. 30<br />
Gitterstrukturen .................................................................................................................................................. 31<br />
Valg og beskyttelse <strong>af</strong> materialer............................................................................................................. 31<br />
5.1 Udformning <strong>af</strong> fartøj ............................................................................................................................... 31<br />
5.2 Dimensionering ................................................................................................................................................ 32<br />
Batterier .................................................................................................................................................................... 32<br />
Vægt <strong>af</strong> hovedfartøj ........................................................................................................................................... 32<br />
5.3 Beregninger .................................................................................................................................................. 33<br />
Dimensionering <strong>af</strong> topdelen <strong>af</strong> hovedfartøjet ................................................................................. 33<br />
Dimensionering <strong>af</strong> bunddelen <strong>af</strong> hovedfartøjet ............................................................................. 34<br />
5. 2.1 Opdrift........................................................................................................................................................... 35<br />
5.2.2 Dimensionering <strong>af</strong> tromle.............................................................................................................. 38<br />
Dimensionering <strong>af</strong> motor <strong>til</strong> tromle ....................................................................................................... 39<br />
Sporriller i tromlen ........................................................................................................................................... 41<br />
5.2.3 Gearing ....................................................................................................................................................... 42<br />
Tænder på tandhjul ........................................................................................................................................... 43<br />
......................................................................................................................................................................................... 44<br />
Virkningsgrader .................................................................................................................................................. 44<br />
5.2.4 Sammensætning ................................................................................................................................... 45
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
5.3 Statik beregninger på udgangsaksen .......................................................................................... 46<br />
Moment ...................................................................................................................................................................... 47<br />
Momentkurve ........................................................................................................................................................ 49<br />
Normalspænding ...................................................................................................................................................... 50<br />
6. Diskussion .......................................................................................................................................................... 51<br />
7. Konklusion ......................................................................................................................................................... 52<br />
Litteraturliste ............................................................................................................................................................. 53<br />
Kildeliste ........................................................................................................................................................................ 53
1. INDLEDNING<br />
Vedligeholdelse <strong>af</strong> havvindmølleparker foregår i stigende grad ved brug <strong>af</strong><br />
automatiserede undervandsfartøjer(<strong>ROV</strong>). Det sker bl.a. ved <strong>af</strong>rensning <strong>af</strong><br />
biofouling på monopiles. <strong>ROV</strong>’en <strong>af</strong>løser manuel <strong>af</strong>rensning ved brug <strong>af</strong> dykkere.<br />
Afrensningen foretages typisk for at kunne foretage eftersyn og reparationer <strong>af</strong><br />
vindmøllerne, ca. en gang årligt. Den større drag påvirkning konstruktionen er<br />
udsat for som følge <strong>af</strong> biofouling, har økonomisk betydning i form <strong>af</strong> højere<br />
materialeudgift pga. den større lastpåvirkning.<br />
Selvom automatiserede undervandsfartøjer gør vedligeholdelsesprocessen<br />
enklere, er der stadig brug for et supportskib med mandskab ombord. Udgifter <strong>til</strong><br />
skibet, mandskab, logistik, samt det forhold at vejret spiller ind for antallet <strong>af</strong><br />
operationsdage offshore, betyder at <strong>af</strong>rensning <strong>af</strong> biofouling ikke foretages oftere<br />
ved brug <strong>af</strong> automatiserede undervandsfartøjer.<br />
Der er derfor en stor mulighed i at designe et automatiseret fartøj der kan<br />
servicere og sikre <strong>ROV</strong>’en på lokaliteten. Det leder frem <strong>til</strong> det initierende problem<br />
som lyder, ”Hvordan designes et automatiseret fartøj <strong>til</strong> <strong>servicering</strong> <strong>af</strong> en <strong>ROV</strong>?”.<br />
Rapporten koncentrerer sig om at designe et fartøj <strong>til</strong> brug i havvindmølleparken<br />
Horns Rev 1, med de fysiske forhold der er gældende i området. Løsningen vil<br />
kunne videreudvikles <strong>til</strong> brug for andre offshore konstruktioner.<br />
Side 1 <strong>af</strong> 61
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
2. BRAINSTORM<br />
Hovedfartøj <strong>til</strong> <strong>ROV</strong><br />
Figur2.a Brainstorm ved opstart <strong>af</strong> <strong>projekt</strong>et<br />
• Tromle<br />
• Lejer<br />
• Gearing<br />
• Flyde<br />
• Opdrift<br />
• Vægt<br />
• Materialer<br />
• Kabler<br />
• Varmeudveksling<br />
• Længde<br />
• Vægt<br />
• Eksisterende løsninger<br />
• Sikkerhed<br />
• Storm<br />
• Andvendelse<br />
• Miljø<br />
• Interesseparter<br />
• Fjernstyring fra land, båd<br />
• Energi<strong>til</strong>førsel<br />
• Vedligehold<br />
• Overisning<br />
• Biofouling<br />
• Strømforhold<br />
• Fortøjning<br />
• Operationsområde<br />
• Docking system<br />
• Dybde?
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
2.1 NEDBRYDNINGSDIAGRAM<br />
Figur 2.b Nedbrydning <strong>af</strong> brainstormen<br />
3. PROBLEMBESKRIVELSE<br />
<strong>Fartøj</strong>et der skal konstrueres, har <strong>til</strong> opgave at opsamle, sikre og <strong>til</strong>føre <strong>ROV</strong>’en<br />
energi. <strong>Fartøj</strong>et skal desuden kunne transportere sig selv mellem vindmøllerne og<br />
fastholde positionen mens <strong>ROV</strong>’en arbejder. I <strong>til</strong>fælde <strong>af</strong> ekstremt vejr, skal fartøjet<br />
kunne sikres mod ødelæggelse.<br />
<strong>Fartøj</strong>et skal være automatiseret og kunne fjernstyres fra land.<br />
Problemet består i, at finde en løsning der kan opnå en mere kontinuerlig<br />
<strong>af</strong>rensning <strong>af</strong> biofouling på monopiles og dermed nedsætte prisen ved<br />
konstruktionen, samt efterfølgende reparationer.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
3.1 PROBLEMANALYSE<br />
I problemanalysen undersøges hvilke arbejdsprocesser der benyttes <strong>af</strong> firmaet<br />
SubC Partner under vedligehold og inspektion <strong>af</strong> monopiles i havvindmølleparker.<br />
Interesseparter for udviklingen <strong>af</strong> fartøjet <strong>af</strong>dækkes. Problemanalysen, foretaget<br />
ud fra det initierende problem, danner grundlag for problemformuleringen og<br />
løsningsvalg.<br />
3.2 INTERESSEPARTER<br />
I dette <strong>af</strong>snit ses der på hvilke firmaer og myndigheder der kan have interesse i<br />
<strong>projekt</strong>et.<br />
Offshore center Danmark<br />
Dong<br />
Vattenfall<br />
SubC partner og lignende virksomheder<br />
Arbejds<strong>til</strong>synet<br />
Miljøstyrelsen<br />
Det Norske Veritas(DNV) og lignende virksomheder<br />
OFFSHORE CENTER DANMARK<br />
Offshore Center Danmark har som et <strong>af</strong> deres fokusområder, udvikling <strong>af</strong> offshore<br />
sektoren i Danmark. De vil derfor have en interesse i et <strong>projekt</strong>, der kan optimere<br />
<strong>af</strong>rensningen <strong>af</strong> biofouling på offshore konstruktioner 1 .<br />
DONG<br />
Dong ejer 40 % <strong>af</strong> Hornsrev 1 og har bygget flere havvindmølleparker end nogen<br />
anden virksomhed, derfor kan de have en interesse i at få renset deres vindmøller<br />
og så billigt og effektivt som muligt 2 .<br />
VATTENFALL<br />
Vattenfall ejer ca. 400 vindmøller i Danmark både på land og <strong>til</strong> vands. Vattenfall<br />
ejer 60 % <strong>af</strong> Hornsrev 1 og har sammen med Dong en interesse i at få <strong>af</strong>renset<br />
deres vindmøller så billigt som muligt 3,4,5 .
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
SUBC PARTNER<br />
SubC parter og lignende virksomheder, der arbejder med vedligehold og<br />
<strong>servicering</strong> <strong>af</strong> offshore konstruktioner har en interesse i resultaterne <strong>af</strong> dette<br />
<strong>projekt</strong>. Der arbejdes i branchen med <strong>projekt</strong>er meget lignende dette 6 .<br />
ARBEJDSTILSYNET<br />
Arbejds<strong>til</strong>synet kan have en interesse i at <strong>af</strong>rensningsprocessen bliver<br />
automatiseret, da en del <strong>af</strong>rensningen <strong>af</strong> biofouling på monopiles foretages<br />
manuelt med dykkere og det arbejde kan være farefuldt.<br />
MILJØSTYRELSEN<br />
Løsningen på <strong>projekt</strong>et indebærer fjernelse <strong>af</strong> biofouling på vindmøllerne.<br />
Miljøstyrelsen kan have en interesse i hvordan dette bliver gjort ud fra et<br />
miljømæssigt synspunkt.<br />
DET NORSKE VERITAS<br />
Firmaer som Norske Veritas (DNV) der b.la. beskæftiger sig med inspektion <strong>af</strong><br />
offshoreanlæg, kan have interesse i <strong>projekt</strong>et. Monopiles bliver <strong>af</strong>renset for<br />
biofouling inden inspektion, men monopiles der altid holdes fri fra biofouling vil<br />
gøre det logistiske arbejde med inspicering <strong>af</strong> havvindmølleparker enklere 7 .<br />
3.2.1 LOVGIVNING<br />
Eftersom det ikke har været muligt, at finde relevant dansk lovgivning, vedhæftes<br />
nogle generelle internationale love, for AMV(Autonomous Marine Vehicles)<br />
nedenstående 8 .<br />
IDENTIFIKATION OG MARKERING<br />
Enhver ODAS(Ocean Data Acquisition System) skal <strong>til</strong>deles et unikt<br />
identifikations nummer, efterfulgt <strong>af</strong> bogstaverne ”ODAS”, samt med hvilket<br />
land fartøjet er registreret.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Man kan ligeledes påføre konstruktionen et flag, fra hvilket land fartøjet er<br />
registreret, flere steder, i <strong>til</strong>fælde <strong>af</strong> kollision.<br />
Den synlige del <strong>af</strong> fartøjet skal males gult. Derudover skal konstruktionen<br />
bære en inskription, i flere forskellige sprog, som påpeger at uautoriserede<br />
personer ikke må fjerne fartøjet.<br />
<strong>Fartøj</strong>et skal bære alle relevante oplysninger om fartøjets ejer.<br />
LYS OG SIGNALER<br />
Lys og signaler skal placeres hvor de bedst kan høres og ses.<br />
Mindst en radarrespons på 3,2 km.<br />
I <strong>til</strong>fælde <strong>af</strong> dårlig sigtbarhed, skal et gult lys række 8 km samt blinke 5<br />
gange hvert 20. Sekund. Derudover skal fartøjet have et lydsignal, som ikke<br />
er <strong>til</strong> forveksling.<br />
SØFARTSSTYRELSEN<br />
På Søfartsstyrelsens hjemmeside findes en oversigt, over hvilke regler, som er<br />
gældende for forskellige skibstyper (BILAG X). For at <strong>af</strong>gøre <strong>projekt</strong>ets skibstype,<br />
er det nødvendigt at regne dimensionstallet, samt kende motorens størrelse. Ifølge<br />
Bilag 1, grupperes <strong>projekt</strong>ets konstruktion, under ”Mindre erhvervsfartøjer”,<br />
eftersom dimensionstallet er mindre end 20 og konstruktionen har en<br />
motorkapacitet på 60kW. For at bestemme hvilke krav som skal opfyldes, inddeles<br />
fartøjer med en længde under 15 meter, et dimentionstal under 100, samt en<br />
motorkapacitet under 100kW, yderligere, hvilket ses i bilag 2. Ifølge bilag 2 ses det<br />
ligeledes at <strong>projekt</strong>et befinder sig i en gråzone, da lovmæssighederne iht.<br />
konstruktionen, som udgangspunkt, skulle være for ubemandet fartøjer, hvilket<br />
<strong>til</strong>syneladende ikke er <strong>til</strong>fældet. Denne indskrænkning leder tværtimod hen <strong>til</strong><br />
Søfartsstyrelsens ”Bekendtgørelse om mindre fartøjer der medtager op <strong>til</strong> 12<br />
passagerer”. 9
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
3.3 BIOFOULING<br />
Biofouling er en biomasse som ophobes på offshore konstruktioner, b.la.<br />
monopiles. Ophobningen <strong>af</strong> biofouling giver monopilen en større og ru overflade,<br />
med en større drag-effekt <strong>til</strong> følge. På et år kan der dannes et lag biofouling på op<br />
<strong>til</strong> 30 cm Monopile fundamenter dimensioneres efter de øgede kr<strong>af</strong>t påvirkninger<br />
på konstruktionen 10 .<br />
DANNELSEN AF BIOFOULING<br />
Biofouling opstår ved der dannes et lag <strong>af</strong> mikroorganismer(biofilm) på<br />
konstruktionen. Organismerne føres med strømmen, eller fremkommer ved<br />
vandring i området. Biofilmen, der består <strong>af</strong> kiselalger og filamentøst alger, danner<br />
grobund makroorganismer som hovedsagligt er blåmuslinger og rurer.<br />
Biofilmen er væsentlig lettere at fjerne end makroorganismerne 10.<br />
Efter en <strong>af</strong>rensning vil der efter 48 timer igen sidde et lag biofilm på monopilen,<br />
derfor vil fokus være på at få <strong>af</strong>renset konstruktionen så ofte som muligt, inden<br />
makroorganismerne begynder at fæstne sig.<br />
Figur 3.a eksempel på biofuoling billedet <strong>af</strong> taget hos SubC<br />
På figur 3.a kan man se at muslinger, ruer og andre makroorganismer har fæstnet<br />
sig på en stige, der er blevet fjernet fra en vindmølle.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
KORROSION<br />
Når makroorganismerne sætter sig i et fuldt dækkende lag på biofilmen, optager<br />
de alt ilt. Dette foresager et anaerobt miljø, som kan resultere i en forekomst <strong>af</strong><br />
sulfatreducerende bakterier, som kan fremme processen ”Microbial Influencd<br />
Corrosion”, der foresager korrosion. For at undgå dette får monopilsne påført en<br />
specialcoating, der er en form for antifouling 11 .<br />
SPLASH-ZONEN<br />
Under mødet med SubC partner blev der informeret om splash- zonen, der<br />
befinder sig i den zone på monopilen hvor der er bølgegang + 3 meter. I splashzonen<br />
udgøres biofoulingen primært <strong>af</strong> alger. Algerne er ikke i sig selv med <strong>til</strong> at<br />
øge egenvægten, men da algerne er god grobund for makroorganismerne må de<br />
anses for et problem. Fordelen ved splash-zonen er at bølgerne i sig selv er med <strong>til</strong><br />
at fjerne en større del <strong>af</strong> marinelivet i området.<br />
Under splash-zonen er der en stor <strong>til</strong>groning <strong>af</strong> gønne alger, blåmuslinger og rurer.<br />
Det er disse organismer som giver den største <strong>til</strong>groning på monopilen. Det<br />
medfører en forøgelse <strong>af</strong> dimensionen på monopilen og udsætter konstruktionen<br />
for en større kr<strong>af</strong>tpåvirkning.<br />
På bunden er det hovedsagligt søstjerner og søanemoner der holder <strong>til</strong>. Disse arter<br />
er øverst i fødekæden, i det økosystem som havmølleparken udgør, det er disse<br />
som holder bestanden <strong>af</strong> de andre arter nede 10 .
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
3.4 HORNS REV 1<br />
Det er bestemt, at fartøjet skal operere i farvandet ved Horns Rev 1. For at kunne<br />
dimensionere fartøjet optimalt, undersøges miljøforholdene i farvandet omkring<br />
vindmølleparken Horns Rev 1.<br />
Figur 3.b Placeringen <strong>af</strong> Horns Rev 1 vest for Blåvandshuk<br />
Havmølleparken Horns Rev 1 blev etableret i 2002 og ejes i dag i fællesskab <strong>af</strong><br />
Vattenfall og Dong. Parken er placeret i Nordsøen, ca. 14 km ud fra Blåvandshuk<br />
(figur 3.b) og udgør et areal på ca. 20 km 2 . Havvindmølleparken består <strong>af</strong> 80<br />
møller, samt en transformatorstation placeret på monopile fundamenter.<br />
Afstanden mellem møllerne er 560 m 12 .
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
MILJØFORHOLD VED HORNS REV 1<br />
Figur 3.c Monopile og vanddybde ved Horns Rev 1<br />
VANDFORHOLD<br />
Vindmølleparken er placeret i et område med vanddybder varierende mellem 6 –<br />
14 m(figur 3.c). Bølgerne er i gennemsnit 1 – 1½ meter høje, men kan ved stærk<br />
storm opnå en bølgehøjde op <strong>til</strong> 8 m.<br />
Tidevandet betyder, at der en højdeforskel på ca. 1,5 m ved flod og ebbe, samt en<br />
variation i tidevandsstrømmen mellem 0,5 m/s – 0,8 m/s. Saltindholdet i<br />
havvandet er på 3-3,4 % 10,13 .<br />
VINDFORHOLD<br />
Vindhastigheden omkring Horns Rev 1 er i gennemsnit på 10 m/s. Møllerne<br />
stopper ved 25 m/s, hvilket svarer <strong>til</strong> storm. I de <strong>til</strong>fælde når bølgerne en højde på<br />
ca. 4 meter (figur 3.d).<br />
Et par gange om året, kan der opleves vindhastigheder i Nordsøen <strong>til</strong> 32,5 m/s,<br />
svarende <strong>til</strong> stærk storm.<br />
Vindhastigheder > 32,5 m/s, betegnes efter Beaufort-skalaen som orkan, opleves i<br />
yderst sjældne <strong>til</strong>fælde 10,13 .
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Figur 3.d Funktion <strong>af</strong> bølgehøjde ift. Vindhastighed 13<br />
3.5 <strong>ROV</strong><br />
<strong>ROV</strong> (Radio Operated Veichle) er et automatisk undervandsfartøj der kan udstyres <strong>til</strong> at<br />
udføre mange forskellige opgaver. En <strong>ROV</strong> er frit svømmende, modsat en AUV (Autonomus<br />
Underwater Veichle) der tit har larvefødder eller hjul og kører på bunden.<br />
Der findes mange udgaver <strong>af</strong> <strong>ROV</strong>er på markedet med forskelligt udstyr. Det kan f.eks.<br />
være:<br />
Arme <strong>til</strong> fjernelse <strong>af</strong> mistænkelige objekter (terrortrusler).<br />
Børster <strong>til</strong> <strong>af</strong>rensning <strong>af</strong> skibssider.<br />
Med kamera <strong>til</strong> inspektion på dybt vand eller på u<strong>til</strong>gængelige områder. (Bl.a.<br />
andet er Titanic blevet undersøgt vha. en <strong>ROV</strong>).<br />
Der findes en rig variation <strong>af</strong> forskellige former for energi<strong>til</strong>førsel <strong>til</strong> <strong>ROV</strong>en. Fra<br />
indbyggede batterier <strong>til</strong> solceller <strong>til</strong> umbilical (navlestreng) 14.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
<strong>ROV</strong> UMBILICAL<br />
Der s<strong>til</strong>les store krav <strong>til</strong> kablet <strong>til</strong> <strong>ROV</strong>’en. Både <strong>til</strong> det mekaniske element og<br />
miljøet det skal bruges i.<br />
Figur 3.e 15<br />
Dybtvandsområder har en temperatur mellem 0 – 3 grader, hvilket kan sænke<br />
kablets ydeevne. En anden udfordring er det tryk der opstår i kablet. Trykket kan i<br />
værste fald ødelægge kablet.<br />
Rent mekanisk skal kablet modstå at blive drejet omkring sig selv og andre<br />
bevægelser i vandet uden at blive for tungt, eller for kr<strong>af</strong>tigt, <strong>til</strong> at minimere<br />
<strong>ROV</strong>’ens bevægelighed i vandet. Derudover skal kablet kunne holde <strong>til</strong> at trække<br />
<strong>ROV</strong>’en ind.<br />
<strong>ROV</strong>-kabler indeholder flere funktioner i det samme kabel, der er trukket<br />
ledninger i kablet, <strong>til</strong> strømforsyning, kontrolsystemer, video og fjernstyring.<br />
TE Connectivity producere flere forskellige typer kabler <strong>til</strong> <strong>ROV</strong>, de har formået at<br />
designe fiber kabler med dobbelt armering uden at kablet har en betydelig øget<br />
størrelse eller vægt.<br />
Kablet er opbygget i flere lag derved spares der på pladsen.<br />
Figur 3.f Kablers opbygning 16
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Som der ses på figur 3.f er det muligt at danne en kerne hvorefter der lægges<br />
ledninger rundt om. Figur3.f 1. fra højre viser et standard kabel med 7 ledninger<br />
trukket rundt om et strømforsyningskabel. Figur 3.f 2. fra højre viser et kabel med<br />
8 ledninger som optager samme plads som et standard kabel, her er vægten dog<br />
øget en smule. Se desuden bilag 1.<br />
3.6 SUBC PARTNER<br />
SUBC’S FREMGANGSMÅDE VED AFRENSNING AF MONOPILEFUNDAMENTER<br />
SubC’s operationer foregår med et lejet skib, der kan medbringe mandskab samt<br />
SubC’s <strong>ROV</strong>. Mandskabet omfatter foruden det almindelige skibspersonel dykkere<br />
med HSC-certifikat. I mandskabet indgår desuden 4 operatører, der betjener<br />
<strong>ROV</strong>’en fra skibet.<br />
ANKERPLANER<br />
Inden hver operation udfører SubC ankerplaner over arbejdsområdet.<br />
Ankerplanerne er for at sikre, at der ikke sker skader på kablerne, der ligger<br />
på/eller nedgravet i havbunden(figur 3.g) Ved Horns rev, er søkablerne lagt<br />
mellem 1 - 1,5 m under havbunden(figur 3.c).<br />
Figur 3.g Placering <strong>af</strong> kablerne ved Horns rev 1 17
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
FYSISKE FORHOLD<br />
Ifølge oplysninger fra SubC er skibet 14 dage <strong>til</strong> søs, inden skibet skal ind <strong>til</strong><br />
genforsyning <strong>af</strong> brændstof, proviant, ny besætning, osv. Da <strong>ROV</strong>’en kun kan<br />
fungere i strømforhold på maksimum 1,2 knob, og skibet ikke opererer i stormvejr<br />
eller ved høje bølger, er vind/vejrforhold en vigtig faktor i planlægningsfasen.<br />
SUBC’S <strong>ROV</strong><br />
<strong>ROV</strong>en er designes således at den er flydende pga. materialet den er frems<strong>til</strong>let <strong>af</strong>.<br />
Der skal derfor en kr<strong>af</strong>t <strong>til</strong> få den <strong>til</strong> at dykke, hvilket kommer fra 4 thrusters.<br />
Flydeevnen gør det nemmere når <strong>ROV</strong>en skal opsamles. <strong>ROV</strong>en kan desuden<br />
trækkes ind via umbilical.<br />
Til at styre <strong>ROV</strong>en, kræves et hold på 3 <strong>til</strong> 4 personer. En pilot der kontrollerer<br />
positionen, en tekniker der holder øje med at alt går som planlagt, samt 1 <strong>til</strong> 2<br />
personer <strong>til</strong> at styre udstyret på <strong>ROV</strong>en.<br />
Med en kran, søsættes/opsamles <strong>ROV</strong>’en via en kurv(recovery system). Herefter<br />
styres <strong>ROV</strong>’en videre ved fjernstyring.<br />
<strong>ROV</strong>’en højtryksrenser monopiles ved omkring 200-300 bar. Selve dyssen er en<br />
rekyl, således at højtrykket fordeles i 2 retninger og fastholder dermed <strong>ROV</strong>’en på<br />
positionen. Ifølge oplysninger fra SubC, er <strong>ROV</strong>’en ca. 3 timer om at <strong>af</strong>rense en<br />
monopile for biofouling.<br />
SubC har en Ocean Modules v8, IMCA class<br />
2 <strong>ROV</strong>(figur 3.h). Med sine 8 thrusters og<br />
et meget avanceret kontrol system kan<br />
<strong>ROV</strong> ‘en bevæge sig frit 360° i 6<br />
dimensioner. Den kan operere i alle<br />
ønskede vinkler på dybder ned <strong>til</strong> 500 m.<br />
Figur 3.i Pilot Control Unit<br />
Figur 3.h SubC's <strong>ROV</strong>
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Piloten styrer <strong>ROV</strong>’en med en forholdsvis simpel håndhold enhed kadet PCU (Pilot<br />
Contol Unit). Enheden har alle de nødvendige funktioner så som, hastighed,<br />
retning, dybde, pitch, roll, trim, lysstyrke, kameravinkling og autopilot(figur 3.i).<br />
En umbilical forbinder <strong>ROV</strong>’en med en såkaldt SU (Surface Unit).<br />
Overflade enheden forsyner <strong>ROV</strong>’en med strøm og har et interface<br />
med alle inputs og outputs så som, video, sonar og usb (figur 3.j).<br />
Umbilical’en er et 12mm selvflydende kabel som indeholder<br />
ledninger <strong>til</strong> strøm, styring, video, sonar og andre sensorer. Det er<br />
muligt at <strong>til</strong>føje andre kabler eller rør som for eksempel <strong>til</strong> en<br />
højtryksrenser. Kablet er 500m langt og kan holde <strong>til</strong> en belastning<br />
på 500kg.<br />
Mens SubC’s <strong>ROV</strong> renser monopiles, udfører dykkere reparationer og efterser<br />
svejsninger, kabler osv. i vindmølleparken.<br />
SubC ’s pris pr. dag er 18.000 euro eller ca. 135.000 DKK. I prisen er der medregnet<br />
leje <strong>af</strong> skibet, lønninger <strong>til</strong> besætningen, forplejning <strong>til</strong> besætningen,<br />
strømforbruget, brændstoffet som skibet benytter osv. Det er fordelt ud således:<br />
5.000 euro for besætningen<br />
10.000 euro for skibet<br />
3.000 euro for brugen <strong>af</strong> <strong>ROV</strong>en<br />
3.7 FUNKTIONSANALYSE<br />
<strong>Fartøj</strong>ets formål er at kunne opsamle, sikre og <strong>til</strong>føre energi <strong>til</strong> en <strong>ROV</strong> under dens<br />
arbejde med at <strong>af</strong>rense monopiles for biofouling på Horns Rev 1.<br />
<strong>Fartøj</strong>et skal konstrueres ud fra følgende formål:<br />
Figur 3.j Kameravinkel fra<br />
<strong>ROV</strong> i brug<br />
At gøre <strong>af</strong>rensningsprocessen økonomisk mere rentabel end nuværende<br />
metoder.<br />
Opnå en mere kontinuerlig <strong>af</strong>rensning <strong>af</strong> biofouling på monopilekonstruktioner.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Det ønskes at fartøjet skal kunne varetage følgende funktioner:<br />
Opsamle og sikre <strong>ROV</strong>’en.<br />
Tilføre <strong>ROV</strong>’en energi.<br />
Fastholde positionen mens <strong>ROV</strong>’en arbejder.<br />
Kunne fjernstyres fra land.<br />
Navigere rundt mellem møllerne.<br />
Sikre sig selv og <strong>ROV</strong>’en under ekstremt vejr.<br />
Kunne operere under de miljømæssige forhold der er gældende ved Horns<br />
Rev 1<br />
Medbringe nok brændstof/energi <strong>til</strong> at kunne fungere u<strong>af</strong>hængigt <strong>af</strong><br />
supportskibe i længere tid.<br />
DELFUNKTIONSANALYSE<br />
I dette <strong>af</strong>snit analyseres hver enkelt funktion som <strong>ROV</strong>’en skal kunne varetage.<br />
Nedenstående tabeller er en nedbrydning over hvilke muligheder der er set, og<br />
siden vil der ud fra denne tabel foretages løsningsforslag (figur 3.i).<br />
<strong>Fartøj</strong>et Håndteri<br />
ng <strong>ROV</strong><br />
Pram/<br />
flåde<br />
Skib<br />
(kompos<br />
it skrog)<br />
Gummibåd<br />
Katamar<br />
an<br />
Barge<br />
(ASK)<br />
Figur 3.i<br />
Holde<br />
position<br />
Vejrsikri<br />
ng<br />
Energi <strong>til</strong>førsel<br />
<strong>ROV</strong><br />
Energi<br />
<strong>til</strong>førsel<br />
fartøjet<br />
Energi <strong>til</strong><br />
fartøjet<br />
Spil Propelle<br />
r<br />
Jack-up Batterier Sejle i havn Batterier<br />
A-kran Jack-up Sejle i Forbrændningsm Forsynings<br />
havn otor<br />
-skib<br />
ElektroFastgørDocking- Ekstern/ Forbrændnings<br />
magnetelse <strong>til</strong> station<br />
intern motor<br />
møllen<br />
Docking*<br />
*Måder at<br />
forsyne<br />
dockingstation:<br />
Solceller<br />
Brænd-stof<br />
Atomenergi<br />
Vin<strong>dk</strong>r<strong>af</strong>t<br />
Opdrift Anker Anker<br />
Elektro- Dinge<br />
magnet<br />
Sugekop Neddykning
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
3.8 PROBLEMFORMULERING<br />
I problemanalysen er der fundet frem <strong>til</strong> følgende område hvor et autonomt fartøj<br />
vil kunne optimere <strong>af</strong>rensningen <strong>af</strong> biofouling på monopilekonstruktioner.<br />
Den nuværende metode, praktiseret <strong>af</strong> SubC, er omkostningsfuld. En<br />
løsning med et fjernstyret supportfartøj, vil kunne nedsætte udgiftsniveauet<br />
og dermed øge <strong>af</strong>rensningsfrekvensen.<br />
Problemanalysen har desuden vist, at der er mange interessenter, der kunne<br />
tænkes at støtte udviklingen <strong>af</strong> <strong>projekt</strong>et. Derudover er det muligt at anvende<br />
eksisterende teknologi i form <strong>af</strong> SubC’s <strong>ROV</strong> i løsningen.<br />
3.9 KRAVSPECIFIKATION<br />
PRIMÆRE KRAV<br />
Forsyne <strong>ROV</strong>’en med energi<br />
Navigere mellem vindmøllerne<br />
Fjernstyres fra land<br />
Opsamle og sikre <strong>ROV</strong>’en<br />
Sikres mod ekstremt vejr.<br />
Operere under vejrforhold gældende ved Horns Rev 1.<br />
Kunne go<strong>dk</strong>endes efter Dansk og international lovgivning.<br />
SEKUNDÆRE KRAV<br />
Forsynes med brændstof/energi offshore<br />
Benytte eksisterende teknologi<br />
Være udformet så strømlinet som mulig, for at være energibesparende.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
4. LØSNINGSFORSLAG<br />
Med udgangspunkt i delfunktionsanalysen, er der lavet følgende forslag <strong>til</strong><br />
løsninger, der vil danne grundlag for den endelige løsning.<br />
I forhold <strong>til</strong> fjernstyring <strong>af</strong> fartøj og <strong>ROV</strong>, er der valgt at benytte eksisterende<br />
teknologi. F.eks. kan militære systemer <strong>til</strong> fjernstyring <strong>af</strong> droner anvendes.<br />
SubC’s <strong>ROV</strong> er valgt ud fra, at teknologien er veldokumenteret og allerede<br />
anvendes i de danske farvande.<br />
SubC’s <strong>ROV</strong>’s opfylder desuden de kriterier som er ops<strong>til</strong>let <strong>til</strong> løsningen.<br />
Skal kunne operere på dybder på minimum 15 meter. (Horns Rev 1)<br />
Skal have strøm<strong>til</strong>førsel via umbilicalcord. For at holde vægten nede.<br />
Skal være så lethåndterbar at den kan hejses / løftes op uden det store<br />
besvær.<br />
Skal kunne <strong>af</strong>rense offshore vindmøller (dog på en ikke specificeret måde)<br />
<strong>ROV</strong> har bl.a. følgende specifikationer:<br />
Operatordybde: 500 meter.<br />
Vægt: 60 kg.<br />
Får strøm gennem umbilicalcord.<br />
(se billag 3, for yderligere specifikationer vedr. SubC’s <strong>ROV</strong>)
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
LØSNINGSFORSLAG 1<br />
<strong>Fartøj</strong>et Håndtering<br />
<strong>ROV</strong><br />
Holde<br />
position<br />
Pram A-karn Propeller<br />
/jack-up<br />
Figur 4.a<br />
Figur4.b Skitse løsningsforslag 1<br />
Vejrsikring Energi<strong>til</strong>førsel<br />
<strong>ROV</strong><br />
Energipåfyldning<br />
<strong>til</strong> fartøj<br />
Energi <strong>til</strong><br />
fartøj<br />
Jack-up Batterier Solceller/brændstof Forbrændings<br />
-motor<br />
<strong>Fartøj</strong>et består <strong>af</strong> en pram, der drives frem ved en dieselmotor. Prammen er<br />
udstyret med Jack-up ben, som benyttes bl.a. <strong>til</strong> borerigge. Benene vil kunne<br />
nedsænkes på havbunden og prammen løftes op over bølgehøjde og benyttes <strong>til</strong> at<br />
fastholde positionen, eller <strong>til</strong> vejrsikring. Da prammen vil have en forholdsvis stor<br />
overflade, vil det være muligt at placere solceller <strong>til</strong> delvis opladning <strong>af</strong> batterierne,<br />
som forsyner <strong>ROV</strong>’en med energi. En generator, drevet <strong>af</strong> dieselmotoren vil sørge<br />
for yderligere opladning <strong>af</strong> batterierne. På platformen placeres en svingkran <strong>til</strong><br />
håndtering <strong>af</strong> <strong>ROV</strong>’en(figur 4.a & 4.b).<br />
Løsningsforslaget giver mulighed for, at prammen kan benyttes som<br />
arbejdsplatform i forbindelse med vedligeholdsopgaver.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
LØSNINGSFORSLAG 2<br />
<strong>Fartøj</strong>et Håndtering<br />
<strong>ROV</strong><br />
Holde<br />
position<br />
Vejrsikring Energi<strong>til</strong>førsel<br />
<strong>ROV</strong><br />
Energipåfyld<br />
ning <strong>til</strong> fartøj<br />
Katemaran<br />
Figur 4.c<br />
Magneter Propeller Anker Batterier Solceller/<br />
bølgeenergi<br />
Figur 4.d Skitse løsningsforslag 2<br />
Centrereret i midten <strong>af</strong> konstruktionen findes teknikken, batterier, <strong>ROV</strong> m.m.<br />
Benene fungerer som energiudvinding, fremdrift, men kan også reguleres, således<br />
de sikre ”kroppen”, teknikken indeni skal derfor beskyttes fra vand. Når <strong>ROV</strong>’en<br />
renser monopilesne, hvilket ca. tager tre timer, vil konstruktionen imellem tiden<br />
udvinde energi. Iht. Sikring kunne pontonerne konstrueres, således de fyldes med<br />
vand, så konstruktionen synker samt opnår en ligevægt. Eller propeller kunne<br />
inkorporeres i pontonerne, hvilket betyder optimal styring da pontonerne er<br />
ligeligt fordelt rundt om ”kroppen” (figur 4.c & 4.d)<br />
Energi<br />
<strong>til</strong> fartøj<br />
Batterier
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
LØSNINGSFORSLAG 3<br />
<strong>Fartøj</strong>et Håndtering<br />
<strong>ROV</strong><br />
Holde<br />
position<br />
Vejrsikring Energi<strong>til</strong>førsel<br />
<strong>ROV</strong><br />
Energipåfyldning<br />
<strong>til</strong> fartøj<br />
Energi<br />
<strong>til</strong> fartøj<br />
Barge Spil Propeller Dinge Batterier Docking Batterier<br />
Figur 4.e<br />
Figur 4.f Skitse løsningsforslag 3<br />
Figur 4.h Skitse løsningsforslag 3<br />
Figur 4.g Skitse løsningsforslag 3
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
På figur 4.f ses der på bargen fra siden mens denne ikke er i brug. Bemærk<br />
havoverfladen befinder sig ved flydering II. <strong>ROV</strong>en er hævet over vandet og er<br />
derved ikke i brug. Ideen er så at der kan pumpes vand ind i ballast tanken. Derved<br />
nedsænkes den del <strong>af</strong> bargen hvorpå <strong>ROV</strong>en er opbevaret.<br />
Bargen er på figur 4.g vist fra siden. Ballasttanken er nu fyldt og fartøjet er<br />
nedsænket så vandlinien er ved flydering 1. <strong>ROV</strong>’en er nu under vandet og i brug.<br />
Figur 4.h viser bargen set fra oven. Bemærk der er her tegnet mere udstyr ind end<br />
der er på figur 4.f og 4.g, men ideen er den samme. På figur 4.h er der tegnet en<br />
tank <strong>til</strong> diesel og en generator der kan lade på batteriet samt drive tromlen med<br />
umbilical.<br />
Det skal bemærkes at der skal monteres 3 udvendige motorer (ses på figur 4.h) <strong>til</strong><br />
at transportere bargen mellem møllerne.<br />
Til at bjærge <strong>ROV</strong>en er det meningen at der skal indlægges en stålwire ved<br />
umbilical og at tromlen derved kan trække <strong>ROV</strong>en <strong>til</strong>bage <strong>til</strong> hovedfartøjet. <strong>ROV</strong>en<br />
er let og flyder hvis ikke dens thrustere er i gang. Derved burde det ikke være for<br />
energikrævende at skulle hale <strong>ROV</strong>en ind når den ikke skal være i brug.<br />
Der er valgt en ankerløsning <strong>til</strong> fastholdelse <strong>af</strong> position. Denne del <strong>af</strong> løsningen er<br />
der ikke gået særlig meget i dybden med. Det kunne også fores<strong>til</strong>les at de 3<br />
motorer på siderne holdt hovedfartøjet på samme position.<br />
Til vejrsikring er bargen for det første cylindrisk og er derved ikke så modtagelig<br />
overfor bølger og strøm som et firkantet objekt ville være. For det andet er bargen<br />
når vedligeholdelseslugen er lukket vandtæt og overdækket som derved beskytter<br />
udstyret nede i den.<br />
Fordele:<br />
Kan virke selvforsynende I et godt stykke tid<br />
Burde i teorien kunne gøre meget selv<br />
Ulemper:<br />
Avanceret (meget kan gå I stykker)<br />
Dyr at bygge<br />
Ankerløsningen er ikke optimal
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Løsningsforslag 4<br />
<strong>Fartøj</strong>et Håndtering<br />
<strong>ROV</strong><br />
Holde<br />
position<br />
Barge Opdrift Propeller Neddykning/<br />
dinge<br />
Figur 4.i<br />
Figur 4.j Skitse løsningsforslag 4<br />
Vejrsikring Energi<strong>til</strong>førsel<br />
<strong>ROV</strong><br />
Energipåfyldning<br />
<strong>til</strong> fartøj<br />
Batterier Solceller/<br />
brændstof<br />
Energi <strong>til</strong><br />
fartøj<br />
forbrændings<br />
motor<br />
På figur 4.j ses en barge som flyder med sin øverste sektion over bølgerne og den<br />
nederste sektion under bølgerne.<br />
Oversektionen kan indeholde en generator samt brændstof der<strong>til</strong>. Man kunne<br />
eventuelt inkorporere solceller på den øverste flade. Der er også plads <strong>til</strong> diverse<br />
elektroniske dele og under sektionen hænger tromlen <strong>til</strong> ubilical’en.<br />
Umbilical’en føres ned igennem et rør, som sidder ned langs gitterkonstruktionen,<br />
<strong>til</strong> der hvor <strong>ROV</strong>’en er stationeret.<br />
Nedersektionen er delt op i tre rum. Der er et rum <strong>til</strong> batterier og et <strong>til</strong> diverse så<br />
som pumper og højtryksrenser. Det tredje rum er flydetanken som omslutter de to<br />
andre rum. På ydersiden er der monteret to elmotor over for hinanden med skruer<br />
<strong>til</strong> fremdrift og styring.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Funktioner<br />
Generatoren og solceller oplader batterierne som forsyner fartøjet og<br />
<strong>ROV</strong>’en med strøm.<br />
Tromlen kan trække umbilical’en ind og den nederste tud på røret kan dreje<br />
frit så det altid peger imod <strong>ROV</strong>’ens position.<br />
Flydeniveauet justeres ved at pumpe vand ind eller ud <strong>af</strong> flydetanken.<br />
De to elmotorer med skrue skaber fremdrift og styring.<br />
Konstruktionen skal kunne flyde så højt at man kan gå på den nederste platform<br />
for nemt at komme <strong>til</strong> <strong>ROV</strong>’en og andre komponenter som kunne have brug for<br />
<strong>servicering</strong>.<br />
Da tanken er placeret i den øverste del er den nem at påfylde og kan delvis fungere<br />
som stabilisator. Kabler <strong>til</strong> el og styring, som forbinder den øverste sektion med<br />
den nederste, føres ned langs gitterkonstruktionerne.<br />
Med de to skruers placering kan konstruktionen dreje rundt om sig selv på stedet<br />
og holde positionen. Når <strong>ROV</strong>’en operere sænkes konstruktionen således at bølger<br />
kun passerer gitterkonstruktionerne og dermed minimeres den overflade som<br />
bølgerne kan påvirke(figur 4.i).
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
4. 1 VURDERING AF LØSNINGSFORSLAGENE UD FRA<br />
EVALUERINGSMETODEN MORFOLOGI<br />
I vurderingen bliver hver funktion bedømt ud fra deres relevans i løsningen.<br />
Funktionen vægtes i en skala med intervallet mellem 1– 4 på følgende måde:<br />
Løsning 1 2 3 4<br />
Vurderingspunkter<br />
<br />
Vægtning<br />
<br />
Vurderinger<br />
<br />
Økonomi<br />
(konstruktion)<br />
1 1 3 3 2<br />
Energi forbrug 2 2 3 3 3<br />
Simplicitet<br />
(konstruktionen)<br />
2 2 1 3 3<br />
Håndtering <strong>af</strong> <strong>ROV</strong> 4 2 3 3 3<br />
Vejrsikring 3 4 4 3 4<br />
Fastholdelse <strong>af</strong><br />
position<br />
3 4 2 2 3<br />
Summering 41 40 42 48<br />
Figur 4.k<br />
0 Ikke acceptabel<br />
1 Acceptabel<br />
2 Tilstrækkelig<br />
3 God<br />
4 Rigtig god – ideel
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
5. LØSNINGS VALG<br />
Ud fra figur 4.k er løsning 4 valgt da denne er fundet mest fordelagtig i forhold <strong>til</strong><br />
de ops<strong>til</strong>lede kriterier.<br />
Dimensionerne i Inventortegningen er baseret på beregninger. Der er undladt flere<br />
små dele, som i stedet vil blive beskrevet med tekst i et vist omfang.<br />
Gitterkonstruktionerne er ikke styrkeberegnet, men er sat på for at fremme<br />
visualiseringen <strong>af</strong> konceptet.<br />
Den endelige løsning<br />
På figur 5.d ses de ydre dimensioner på fartøjet, samt en model <strong>af</strong> en mand og en<br />
<strong>ROV</strong>.<br />
<strong>Fartøj</strong>et er designet således, at det kan flyde med den nederste sektion, under<br />
vand, med henblik på at reducere bølgernes påvirkning på strukturen.<br />
Flydeniveauet reguleres ved at øge og reducere vandindholdet i flydetanken.<br />
På figur 5.a ses, hvordan den nederste sektion kan indrettes.<br />
Den nederste sektion består <strong>af</strong>:<br />
En cylinder som er med <strong>til</strong> at udgøre flydetanken (gul)<br />
Fire stivere imellem den ydre og den indre væg (sort)<br />
En diesel generator på 60kW (Rød)<br />
Pump-jet og en elmotor på 55kW (Guld)<br />
Yderligere skal der være plads <strong>til</strong> batterier, højtryksrenser, pumpe, rør og<br />
ledninger.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Figur 5.a Nedre sektion<br />
KONCEPT TIL FASTHOLDELSE AF <strong>ROV</strong><br />
<strong>ROV</strong>’en skal fastholdes for at undgå skade, når den ikke er i brug. Når hovedfartøjet<br />
opholder sig på havet i hårdere vejr, kan der komme store bølger og hårde<br />
vindstød. Derfor er det vigtigt at holde <strong>ROV</strong>’en sikker, eftersom det er et værktøj <strong>til</strong><br />
en værdi <strong>af</strong> 3 millioner. <strong>ROV</strong>’en skal være sikker, ellers vil serviceudøverne ikke<br />
bruge det udviklede hovedfartøj.<br />
KONCEPTET<br />
<strong>ROV</strong>’en skal holdes fast i bunden <strong>af</strong> hovedfartøjet, hvor <strong>ROV</strong>’en placeres i en<br />
fordybning, for at stabilisere den. I bunden <strong>af</strong> fordybningnen vil der være en<br />
magnet, som holder <strong>ROV</strong>’en på plads.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
FORDYBNING<br />
Fordybningen har en bredde på 900 mm, længden er på 1000 mm og en dybde på<br />
100 mm. Fordybningen er dimensioneret, så der er 100 mm frirum på hver side <strong>af</strong><br />
<strong>ROV</strong>’en, således at den er lettere at få i fordybningen. Derved minimeres<br />
skadesmulighederne, når kanterne omkring er <strong>af</strong>rundede. <strong>ROV</strong>’en har en højde på<br />
500 mm, så fordybningen må ikke være for høj eller for lav, derfor er dybden<br />
blevet valgt <strong>til</strong> 100 mm. På figur 5.b ses bunden med fordybningen.<br />
UDSTYR<br />
Figur 5.b Bund med fordybning <strong>til</strong> <strong>ROV</strong><br />
Her følger en kort liste over det udstyr, der ind<strong>til</strong> videre er valgt <strong>til</strong> den endelige<br />
løsning.<br />
Til fremdrift er der valgt: Pump Jet SPJ 15<br />
Grunden <strong>til</strong> at der er valgt denne lettere specielle form for fremdrift, er fordi<br />
den har den fordel at den kan virke 360 grader rundt, og derved kan være<br />
med <strong>til</strong> at holde fartøjet på en fast position 18 .
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Der er valgt en 60 kW generator<br />
Dette er nødvendigt for at sikre nok energi <strong>til</strong> at drive en motor der igen<br />
driver Pump Jet SPJ 15 19 .<br />
Til motor <strong>til</strong> tromle er valgt: Hoyer 700 B5 4 kW 400/690V IE2 HMC2<br />
160M1 8pol 50Hz IP55<br />
Denne motor er valgt ud fra den nødvendigt udregnede effekt for at drive<br />
tromle og gearkasse her <strong>til</strong> 20 .<br />
Til drive Pump Jet SPJ 15 er valgt: Hoyer 2800 B5 55 kW 400/690V IE2<br />
HMC2 250M 2pol 50 Hz IP55<br />
Denne motor kan drive Pump Jet SPJ 15 med strøm fra generatoren 21 .<br />
De diverse mål for udstyr er, hvor muligt, indtegnet med på diverse<br />
Inventortegninger.<br />
Det kabel der er valgt som udgangspunkt i dette <strong>projekt</strong> er et A304835 fra TE<br />
connectivity. Dette kabel har en diameter på 42,42 mm og vægten er 4,123kg/km.<br />
Se bilag 4.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
SIKKERHEDSFAKTOR FOR UMBILICAL<br />
Det valgte umbilical kabel er markeret med rødt i figur 5.c.<br />
Figur 5.c Tabel over umbilicals 25<br />
Der kan <strong>af</strong>læses at kablet har en brudstyrke på 641 kN. <strong>ROV</strong>’en der bruges vejer 70<br />
kg, hvilket svarer <strong>til</strong> et træk på 686 N dvs. at belastningen er 10 gange mindre end<br />
kablets angivne brudstyrke.<br />
Selvom at det ud fra tabellen, virker som et tungt kabel, er det en <strong>af</strong> de lettere<br />
udgaver der findes på markedet. Kablet har de mulige funktioner, som <strong>projekt</strong>et i<br />
en realisering, ville have brug for.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
GITTERSTRUKTUREN<br />
Grunden <strong>til</strong> at der er valgt en gitterstruktur mellem topdelen og bunddelen er fordi<br />
bølger nemt kan passere gennem strukturen. Dette giver mindre vandmodstand og<br />
fartøjet vil derved nemmere kunne holde sin position.<br />
Der antages at gitterstrukturen, mellem topdelen og bunddelen, skal være 3 meter<br />
høje.<br />
VALG OG BESKYTTELSE AF MATERIALER<br />
I henhold <strong>til</strong> materialerne skal der tages højde for at hovedfartøjet skal være udsat<br />
for vind og vejr samt befinde sig i havvand meget <strong>af</strong> tiden. Dette vil være meget<br />
slidsomt på materialerne, og skal indregnes i byggemateriale. Der vil være yderst<br />
hensigtsmæssigt at lægge en beskyttende overflade oven på materialet <strong>til</strong><br />
beskyttelse mod alger og korrosion. Desuden er der den faktor på havet at<br />
temperaturen kan variere meget. Da stål trækker sig sammen eller udvider sig alt<br />
efter om det er koldt eller varmt skal der vælges et materiale der tager højde for<br />
denne temperatur påvirkning.<br />
I den forbindelse ville det være hensigtsmæssigt at bruge ståltypen S235 – G2 der<br />
er fordelagtig <strong>til</strong> brug i offshore konstruktioner.<br />
5.1 UDFORMNING AF FARTØJ<br />
<strong>Fartøj</strong>et er tænkt at skulle have form som en bøje, som er størst for neden og<br />
mindst for oven. Så hvis den lægger sig ned, rejser den sig op igen på samme måde<br />
som en baby vippekop.<br />
Princippet bag er tænkt som, en eller flere flydetanke der vha. opdrift holder en<br />
rund eller firkantet struktur en vis dybde i vandet. Det smarte ved netop<br />
flydetanke er jo at der kan benyttes opdrift, ved at pumpe vand ind og ud, og<br />
derved sænke eller hæve hele fartøjet. Fordelen er at der kan benyttes den før<br />
nævnte opdrift <strong>til</strong> at sænke udstyr op eller ned i vandet. Derudover kan det<br />
designes på en sådan måde at fartøjet er mindst modtagelig overfor<br />
bølgepåvirkning. Dette kan gøres ved at lave fartøjet rundt, eller ved at lave en<br />
form for gitterstruktur som bølgerne kan passere gennem.<br />
Det skal dog tænkes ind i designet at fartøjet skal kunne bære en del vægt i form <strong>af</strong><br />
batterier, pumper, spil, motorer, osv. En del <strong>af</strong> dette udstyr skal enten sikres mod<br />
vand eller holdes over vandets overflade. Dette giver en udfordring i henhold <strong>til</strong> at
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
sikre, at fartøjet kan holde et stabilt tyngdepunkt og ikke tipper rundt. Hvis der<br />
placeres en stor vægt på toppen <strong>af</strong> fartøjet og den ligger højt i vandet er den jo<br />
forholdsvis ustabil. Der er jo netop brug for at den ligger højere i vandet, når den<br />
bjærger <strong>ROV</strong>en når denne ikke er i brug eller i hårdt vejr. Derfor er det mest<br />
hensigtsmæssigt at placere størstedelen <strong>af</strong> vægten i bunden <strong>af</strong> fartøjet.<br />
5.2 DIMENSIONERING<br />
I henhold <strong>til</strong> dimensioneringen <strong>af</strong> fartøjet <strong>til</strong> håndtering <strong>af</strong> <strong>ROV</strong>’en er der blevet<br />
taget udgangspunkt i det udstyr, der er nødvendigt for at drive <strong>ROV</strong>’en og<br />
hovedfartøjet. Udgangspunktet har været at fremdriften <strong>til</strong> fartøjet skal være<br />
simpelt men kr<strong>af</strong>tig, og samtidig kunne assistere med at holde positionen. Her er<br />
der blevet valgt en Pump Jet SPJ 15 (se andet <strong>af</strong>snit for beskrivelse). Denne<br />
fremdriftsmetode s<strong>til</strong>ler visse krav, i det der kræves en del strøm for at den kan<br />
fungere. Helt præcist skal der bruges en 60 kW generator. En generator <strong>af</strong> den<br />
styrke er forholdsvis stor og tung, og dette skal så indregnes i designet. Den samme<br />
generator skal forsynes med en form for brændstof f.eks. diesel eller gas, hvilket<br />
også skal indregnes.<br />
BATTERIER<br />
Der har været kontakt med Flemming Andersen (Scansupply), som kunne hjælpe<br />
med oplysninger omkring dimensioner på batterierne. Der var telefon samtaler og<br />
mail korrespondancer, omkring <strong>ROV</strong>’ens energi behov. Desværre kom der ingen<br />
konklusion omkring dimensionerne, da der ikke kom svar <strong>til</strong>bage fra kontakten.<br />
Derfor er der blevet lavet nogle antagelser <strong>af</strong> dimensionerne på batterierne 22,23 .<br />
VÆGT AF HOVEDFARTØJ<br />
Der kan laves en opsummering <strong>af</strong> vægten på udstyr, ud fra research på det udstyr<br />
der er fundet nødvendigt.<br />
Generator – 1.300 kg<br />
Batterier – 1.200 kg<br />
Brændstof (diesel) – 1.000 liter = 800 kg<br />
Diverse udstyr <strong>til</strong> bunddelen (pumpe, højtryksrenser osv.) – 100 kg<br />
Motor og Pump Jet SPJ 15 – 700 kg<br />
Motor, gearkasse, tromle samt umbilical – 700 kg
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
I alt eksklusiv materialer = 4.800 kg<br />
Denne vægt skal være fordelt på en sådan måde at hovedfartøjet har størstedelen<br />
<strong>af</strong> vægten i bunden.<br />
Der tages som udgangspunkt i udregningerne at:<br />
Toppen <strong>af</strong> fartøjet vejer 1.500 kg og at bunden vejer 4.200 kg i alt inkl. materialer<br />
og alt nødvendigt udstyr. Gitterstrukturen sættes <strong>til</strong> 300 kg.<br />
I alt antages vægten for hele fartøjet <strong>til</strong> at være 6.000 kg.<br />
5.3 BEREGNINGER<br />
For at dimensionere fartøjet er der lavet forskellige slags beregninger. Disse<br />
beregninger er lavet ud fra de antagelser, der er lavet omkring vægtforhold i <strong>af</strong>snit<br />
5.2. Der er også, i et vist omfang, medtaget pladskrav <strong>til</strong> det udstyr, der er fundet<br />
nødvendigt for at servicere <strong>ROV</strong>’en.<br />
Beregningerne giver et indblik i dimensioneringens størrelse, samt hvilke<br />
belastninger der kan påvirke fartøjet (figur 5.a).<br />
DIMENSIONERING AF TOPDELEN AF HOVEDFARTØJET<br />
Den øverste sektion er delt op i to etager. Øverst har vi alt elektronik så som<br />
radiostyring, GPS, sensorer osv. Etagen under er en brændstofstank <strong>til</strong> diesel. Der<br />
tages højde for at dieselen kan bevæge sig fra side <strong>til</strong> side og derved forskyde<br />
tyngdepunktet. Derfor designes der en mellemplade i selve dieseltanken med<br />
huller i der sikre at hele indholdet ikke kan skvulpe på samme måde som uden<br />
plade. Dette <strong>til</strong>tag sikre større stabilitet.<br />
Der bruges følgende beregningsmetode for udregning <strong>af</strong> volumen(V):<br />
Det vides at der skal være de 1.000 liter brændstof som er lig med 1 m3, så der er<br />
anslået at:<br />
radius = 0,75 meter og højde = 1,00 m
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Så:<br />
( )<br />
Dette er lidt over hvad der skal bruges men da der også skal være plads <strong>til</strong> sender,<br />
antenner, tromle osv. samt byggematerialer er det anslået <strong>til</strong> at være et godt<br />
udgangspunkt.<br />
DIMENSIONERING AF BUNDDELEN AF HOVEDFARTØJET<br />
Regnestykket for bunden er en anelse mere kompliceret da der her skal udregnes<br />
en indre beholder <strong>til</strong> udstyr og derudover en ydre beholder der skal fungere som<br />
ballast.<br />
Der er målt på batterier og generator på kryds og tværs og derfra nået frem <strong>til</strong> at<br />
den inderste del skal have målene:<br />
Alle sider = 2,10 m og højde = 1,50 m<br />
Så kan volumen udregnes <strong>til</strong>:<br />
Den ydre cirkel sættes <strong>til</strong>:<br />
Radius = 2,00 m og højde = 2,00<br />
Volume:<br />
( )
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Figur 5.d Ydre dimensioner med mand og <strong>ROV</strong><br />
5. 2.1 OPDRIFT<br />
Det er nødvendigt at regne på opdriften, for det første for at se om fartøjet<br />
overhovedet kan flyde men derudover er der jo det lettere specielle ved dette<br />
fartøj at det faktisk skal synke lidt. Der skal også indregnes ballast tankene der kan<br />
pumpes vand ind i og derved hæve fartøjets samlede vægt. Der er lavet et frit<br />
legmediagram over reaktionerne (figur 5.e).<br />
Opdrift beskrives vha. Archimedes lov som skrevet herunder.<br />
Archimedes lov ”når et legeme helt eller delvis nedsænkes i en væske, taber det lige<br />
så meget i vægt, som den fortrængte væskemængde vejer”<br />
Som formel:<br />
F = force eller på dansk kr<strong>af</strong>t<br />
( )<br />
r = densiteten <strong>af</strong> materialet, i dette <strong>til</strong>fælde vand som er 1.000 kg/m 3<br />
V = volumen i m 3 . Der skal kun tages højde for den del <strong>af</strong> fartøjet der befinder sig i<br />
eller under vand.<br />
g = tyngde accelerationen 9,8 m/s 2
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Dette svarer i dette <strong>til</strong>fælde <strong>til</strong>:<br />
( )<br />
Ud fra de to volumener på henholdsvis den inderste og yderste cirkel kan der<br />
udregnes forskellen mellem dem, og derved hvor meget vand der kan pumpes ind<br />
som ballast.<br />
Det vides at densiteten for vand er 1000 (kg/m 3 ) og derfor svarer de 18,51 m 3 <strong>til</strong> at<br />
fartøjets totalvægt kan hæves med 18.510 kg når der er vand i ballasttankene.<br />
Derved kan der ops<strong>til</strong>les et regnestykke for den samlede tyngdekr<strong>af</strong>t med ballast<br />
vha. Newtons 2. lov:<br />
F = force eller på dansk kr<strong>af</strong>t<br />
m = massen i kg. Her den samlede masse med ballast.<br />
g = tyngde accelerationen 9,8 m/s 2<br />
I dette <strong>til</strong>fælde:<br />
( ) ( )<br />
Dette tal giver en udfordring i og med F(opdrift) er udregnet <strong>til</strong> 215,50 kN og<br />
denne konstruktion er designet <strong>til</strong> at hoveddelen skal være under vandet og når<br />
opdriften er større end F(fartøj) vil dette ikke kunne ske.<br />
Løsningen på denne udfordring er at sætte en blyplade i bunden <strong>af</strong> fartøjet. Blyet<br />
skal in<strong>dk</strong>apsles da dette er skadeligt for havmiljøet. Det er udregnet at der skal<br />
bruges 2 cm bly. De to centimeter bly er udregnet <strong>til</strong> at fylde 0,25 m 3 .<br />
Bly har en massefylde på 11,34 ton/m 3 .
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
( )<br />
Dernæst kan der opsættes et regnestykke for den totale F(fartøj) inkl. ballast og bly<br />
i bunden:<br />
( ) ( )<br />
Men da blyet udover at påvirke F(fartøj)også forøger volumen skal der laves en ny<br />
opdrift beregning:<br />
( )<br />
( )<br />
Når der laves en sammenligning mellem F(opdrift) og F(fartøj) ser det nu meget<br />
bedre ud i forhold <strong>til</strong> at fartøjet kan hæves og sænkes. De 18.510 kg i form <strong>af</strong><br />
ballast kan jo helt udgå <strong>af</strong> regnestykket når ballasttankene er tomme. Det skal også<br />
tages i mente at der i topdelen er 800 liter diesel, der forsvinder fra tyngdekr<strong>af</strong>ten,<br />
når de er opbrugt.<br />
Den samlede vægt <strong>af</strong> fartøjet inkl. ballast vil være:<br />
Uden ballast:<br />
( )<br />
( )
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Figur 5.e Frit legmediagram over løsningen<br />
5.2.2 DIMENSIONERING AF TROMLE<br />
Der er taget udgangspunkt i at der skal bruges 100 meter umbilical, kablet har en<br />
diameter på 44 mm.<br />
Et umbilical kabel er følsomt overfor bøjning, derfor skal der tages højde for dette i<br />
forhold <strong>til</strong> dimensioneringen <strong>af</strong> tromlen. Det kan være nødvendigt at udvikle en ny<br />
form for kabel, da der ikke er fundet et kabel med en brugbar bøjeradius.<br />
Diameteren på tromlen sættes <strong>til</strong> 1000 mm. Derudover skal der være en overkant<br />
der sættes <strong>til</strong> 150 mm og bredden sættes <strong>til</strong> 500 mm inkl. sider på tromlen (figur<br />
5.f).<br />
Det er en fordel at lave sporriller på tromlen <strong>til</strong> når kablet skal rulles ind så det<br />
ikke tvinder eller stresses for meget.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Figur 5.fTromle dimensionering 26<br />
A = 150 mm<br />
B = 1000 mm<br />
C = 500 mm inkl. sider.<br />
DIMENSIONERING AF MOTOR TIL TROMLE<br />
For at regne ud hvor stor effekt motoren <strong>til</strong> tromlen skal være, bruges der følgende<br />
formel:<br />
T = moment<br />
w = omdrejningshastighed i rad/sec<br />
Først findes momentet ved kr<strong>af</strong>t x arm. Det vides at 100 meter umbilical vejer<br />
4,123 kg i vand og at <strong>ROV</strong>en fuldt lastet vejer 70 kg. Dog vil umbilical og <strong>ROV</strong> for<br />
det meste være i vand, så rent vægtmæssigt vil vægten være lavere end antaget.<br />
Men der dimensioneres alligevel efter den fulde vægt for at sikre en stor nok<br />
motor. Der kan også være strømforhold der holder igen i <strong>ROV</strong>en<br />
Tromlen er 1 m i diameter og derved vil armen være 0,5 m (figur 5.g).
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Figur 5.g Moment på tromle<br />
Der fås:<br />
Og moment:<br />
( )<br />
Herefter regnes w ud. Tromlen sættes <strong>til</strong> 50 m/min. Hvilket svarer <strong>til</strong> 0,83 m/s.<br />
Så kan P findes:<br />
Det vil sige at der skal bruges en motor på ca. 1 kW <strong>til</strong> at drive tromlen. Men da der<br />
skal tages højde for tab i gearkasse, lejer og andet laves der en overdimensionering<br />
for sikre nok kr<strong>af</strong>t. I dette <strong>til</strong>fælde vælges der en 4 kW motor. Dette kan virke højt,<br />
men det er bedre med en overdimensionering i forhold <strong>til</strong> en underdimensionering<br />
(figur 5.h).
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Figur 5.h Inventortegning <strong>af</strong> tromle<br />
SPORRILLER I TROMLEN<br />
For at undgå forkert slid eller at kablet ligger og ”triller”/tvister i tromlen, kan man<br />
dimensionere sporriller.<br />
Der bruges Carl Stalhls metode <strong>til</strong> at dimensioneringen <strong>af</strong> sporriller <strong>til</strong> tov. I det her<br />
<strong>til</strong>fælde kan det dog ikke betragtes som helt optimalt, da <strong>ROV</strong> kablet har en<br />
begrænsning, som kaldes en bøje radius, bøje radiussen er ikke medtaget i deres<br />
udregninger omkring tromler.<br />
Estimering <strong>af</strong> sporriller:<br />
Rillediameter<br />
Stigning på rillesporet
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Rille dybden<br />
Topradius<br />
Carl Stalhl anbefaler som minimum at når en tromle har sporriller, skal der være<br />
en <strong>af</strong>stand <strong>til</strong> første ledeskive, der hedder 20* tromlens bredde.<br />
I <strong>projekt</strong>et er tromlen 0,4m bred.<br />
Dvs. at den første ledeskive skal sidde væk fra tromlen, for at<br />
undgå et unormalt stort slid.<br />
Projektet har ikke dimensioner <strong>til</strong> at imødekomme dette krav, men i stedet for<br />
kunne der udvikles en bevægelig ledeskive, hvorved <strong>af</strong>standen <strong>til</strong> tromlen kan<br />
minimeres drastisk, uden at skabe et unormalt slid.<br />
5.2.3 GEARING<br />
For at finde ud <strong>af</strong> hvilke gear der skal bruges, skal der først findes et<br />
udvekslingsforhold mellem motor og tromle. Dette gøres ved at først udregne antal<br />
omdrejninger pr. minut på tromlen.<br />
Figur 5.i inventortegning <strong>af</strong> bevel gear
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Tromlen har en udregnet omkreds på 3,14 m og hastigheden er sat <strong>til</strong> 50 m/min, så<br />
kan der ops<strong>til</strong>les følgende:<br />
Den 5,5 kW motor der er valgt som drivsystem kører med 750 rpm (omdrejninger<br />
pr. minut).<br />
Så er udvekslingsforholdet:<br />
Dette udvekslingsforhold giver to tandhjul med forhold 1:6 og 1:8(figur 5.i). Det<br />
betyder i praksis at det første tandhjul er 6 gange større end aksen og at det andet<br />
tandhjul skal være 8 gange større end det første tandhjul.<br />
Indgangsaksen fra motoren er 28 mm, så bliver det første tandhjul = 168 mm og<br />
det andet tandhjul bliver = 1344 mm.<br />
Det antages at motoren der bruges er en DC motor hvor strømmen kan vendes og<br />
derved kan styre om tromlen har udspoling eller opspoling.<br />
TÆNDER PÅ TANDHJUL<br />
For at udregne antal tænder pr. tandhjul bruges formel:<br />
Hvor: z = antal tænder, d = deldiameter og m = modul.<br />
Modulet er vha. Inventor sat <strong>til</strong> 3 (figur 5.f)<br />
Så kan det udregnes for de to tandhjul:
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Figur 5.j Bevel gear 24<br />
VIRKNINGSGRADER<br />
Med hensyn <strong>til</strong> motoren skal der tages højde for tab, der opstår ved friktionen i<br />
lejer og tandhjul. Der <strong>til</strong> bruges der virkningsgrader.<br />
Lejer har en virkningsgrad på 0,99 % pr. stk.<br />
Dvs. for hvert leje skal der ganges der med 0,99 %.<br />
Tandhjul har en virkningsgrad imellem 93 – 97 %, i <strong>projekt</strong>et, er der regnet med<br />
den laveste værdi, for at sikre holdbarheden i konstruktionen.<br />
De to virkningsgrader ganges sammen for at kunne estimere det totale tab.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Tabet kan estimeres ved at motorens kilowatt ganges med den totale<br />
virkningsgrad.<br />
Totale tab fra motor <strong>til</strong> tromle:<br />
Dvs. der er et tab på 0,64 kW pga. at konstruktionen absorberer det resterende i<br />
form <strong>af</strong> varme og friktion.<br />
Ud fra dimensioneringerne er der udarbejdet og vedlagt arbejdstegninger fra<br />
Inventor. Se appendix 2.<br />
5.2.4 SAMMENSÆTNING<br />
<strong>Fartøj</strong>et er designet således, at motor og tromle er placeret i topdelen, henholdsvis<br />
i og under topdelen. Dette skal indregnes, da gearet ikke kan sættes op som<br />
almindelig gearkasse men skal sættes op, som et såkaldt bevel gear, (figur 5.j) der<br />
kendes fra f.eks. differentialet på baghjulstrukne biler. Dette gear har den fordel i<br />
forhold <strong>til</strong> mere almindelige gear, at det overfører kr<strong>af</strong>ten med en vinkel på 45<br />
grader.<br />
Figur 5.k Sammensætning <strong>af</strong> motor, gear og tromle
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Ovenfor er der lavet en sammensætning <strong>af</strong> motor, gear og tromle (figur 5.k).<br />
Der er set bort fra bunden <strong>af</strong> topdelen, ophænget <strong>til</strong> tromlen samt en kasse <strong>til</strong><br />
smøring og beskyttelse <strong>af</strong> gearet.<br />
5.3 STATIK BEREGNINGER PÅ UDGANGSAKSEN<br />
Der er valgt at lave beregninger på udgangsaksen fra gearkassen <strong>til</strong> selve tromlen.<br />
Dette er fordi denne akse kan blive hårdt belastet.<br />
Det maksimale moment denne akse kan blive udsat for, er i et <strong>til</strong>fælde hvor <strong>ROV</strong><br />
samt umbilical kan risikere at sidde fast. En sikring i motoren vil dog slå fra før den<br />
overopheder.<br />
På figur 5.l ses et u<strong>dk</strong>lip <strong>af</strong> en forsimplet skitse <strong>af</strong> udgangsaksen.<br />
Figur Mål 5.l U<strong>dk</strong>lip <strong>af</strong> skitse <strong>af</strong> udgangsaksen
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Tandhjulet er sat <strong>til</strong> 20 mm i bredden.<br />
Væggen inkl. fri plads <strong>til</strong> smøring osv. er sat <strong>til</strong> 20 mm.<br />
Der er 5 mm fri rum fra lejer <strong>til</strong> henholdsvis væg og kobling.<br />
Lejerne er 20 mm.<br />
Afstanden fra midt tandhjul <strong>til</strong> midten <strong>af</strong> første leje er 45 mm.<br />
Fra midten <strong>af</strong> første leje <strong>til</strong> midten <strong>af</strong> andet leje er der 290 mm.<br />
Fra midt tandhjul <strong>til</strong> midt andet leje er der 335 mm.<br />
Hele <strong>af</strong>standen fra start tandhjul <strong>til</strong> start kobling er 360 mm.<br />
Se appendix 1<br />
MOMENT<br />
Til udregning <strong>af</strong> hvor stort moment påvirkning, der er på aksen, skal der først<br />
udregnes hvor meget moment tandhjulet påvirker på aksen. Til dette skal der først<br />
findes F(t) der beskriver kr<strong>af</strong>ten fra tandhjul 1 <strong>til</strong> tandhjul 2.<br />
Det vides at:<br />
Mm er maksmoment fra motor der er på 690,04 N, i det <strong>til</strong>fælde hvor der er fuld<br />
belastning på kablet og <strong>ROV</strong>en.<br />
r er radius på det tandhjul der er på aksen. I dette <strong>til</strong>fælde tandhjul 2 der har en<br />
diameter på 1344 mm.<br />
Der kan indsættes:<br />
(<br />
Da F(t) nu er fundet kan det indsættes i følgende formel for at finde F(res). Det<br />
vides at der er en angrebsvinkel mellem tandhjulene på 20 grader. Dette er en<br />
standard for vinkelen på tandhjul.<br />
)<br />
( )
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
( )<br />
F(res) skal ses som den lodrette kr<strong>af</strong>t, der påvirker ned på udgangsakslen altså yretningen.<br />
Men da der er tale om koniske gear i form <strong>af</strong> bevel gear, er der også tale<br />
om moment i 3 dimensioner og et bidrag i x-retningen. Men i dette regneeksempel<br />
ses der kun på moment i y-retningen.<br />
Da F(res) nu er kendt kan R(AL) og R(BL) nu findes i henhold <strong>til</strong> figur 5.m.<br />
Figur 5.m Frit legmediagram over aksen<br />
Der ses på eksemplet som kun lodret påvirkning. Derfor er vandret ligevægt = 0<br />
Moment om A (positiv omløbsretning mod uret):
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
Moment om B (positiv omløbsretning mod uret):<br />
Kontrol lodret ligevægt:<br />
Det ses at den lodrette ligevægt stemmer overens med kr<strong>af</strong>tpåvirkningen.<br />
MOMENTKURVE<br />
Figur 5.n bemærk negativ er opad og positiv er nedad.<br />
Figur 5.n Momentkurve<br />
Moment kurven for aksen, viser at der kommer et knæk i kurven, hvilket er ofte<br />
det der forekommer i en momentkurve. På kurven kan man se den mængde<br />
kræfter der skal <strong>til</strong> at starte aksen op i rotation, hvor efter momentet øges <strong>til</strong> den<br />
belastning, der skal håndteres.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
NORMALSPÆNDING<br />
Til at udregne normalspændingen på aksen bruges Narviers formel:<br />
s= Normalspændingen<br />
N = Normalkr<strong>af</strong>ten<br />
A = Arealet <strong>af</strong> tværsnittet<br />
M = Vridningsmomentet<br />
I = Inerti<br />
z = Afstanden fra aksen gennem tyngdepunktet<br />
I dette <strong>til</strong> fælde er N = 0 så derfor udgår hele første led <strong>af</strong> ligningen.<br />
z er <strong>af</strong>standen fra overkantet <strong>af</strong> aksen ned <strong>til</strong> midterlinjen <strong>af</strong> aksen, altså det<br />
samme som radius i dette <strong>til</strong>fælde (14 mm).<br />
Inerti kan udregnes som:<br />
( )<br />
Inerti kan udregnes på mange måder, men da dette inerti indgår i en<br />
bøjespænding, derfor kan man ikke bruge den formel, hvori der indgår masse, da<br />
det er en masseinerti.<br />
Moment kan udregnes som:
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
De 690,04 er udregnet tidligere og radius på tromlen er 500 mm. Da aksen der<br />
regnes på går midt gennem tromlen, er det momentet herfra der skal bruges i<br />
udregningen.<br />
Så kan der indsættes i Narviers formel:<br />
Normalspændingen er den kr<strong>af</strong>t, der står vinkelret på det snit der udregnes på, for<br />
at finde stedet på akslen, der er belastet med en træk/trykspænding. Da det her er<br />
tale om et roterende legeme er normalspændingen ens hele vejen rundt. Der kan<br />
derfor heller ikke defineres, træk og tryk spændinger ved bevægelse.<br />
6. DISKUSSION<br />
Da alle beregninger er lavet med tanke på optimale forhold, kan det diskuteres om<br />
de er realistiske i forhold <strong>til</strong> de virkelige forhold. Dette gælder både de statiske<br />
beregninger men i særdeleshed de beregninger der omhandler dimensionering <strong>af</strong><br />
selve fartøjet. Det vil være nødvendigt, at lave forsøg for at bekræfte at disse<br />
beregninger er realistiske i de virkelige omstændigheder.<br />
Samtidig er det kun rent teoretisk at systemet med opdrift virker hensigtsmæssigt,<br />
da der er mange faktorer der ikke er medtaget.<br />
<strong>Fartøj</strong>ets evne <strong>til</strong> at blive opretstående <strong>til</strong> søs er der ikke beregnet på, således kan<br />
der ikke fremlægges dokumentation for om den tipper rundt ved for høje bølger.<br />
Der kan diskuteres om der overdimensioneres i for stor en skala i forhold <strong>til</strong> energi<br />
behovet og om det har en yderligere effekt på den operative effekt <strong>til</strong> søs. Især i<br />
henhold <strong>til</strong> at generatoren kan der ses på om der bruges for meget brændstof <strong>til</strong> at<br />
holde motorerne kørende.<br />
Der er ikke foretaget en estimering <strong>af</strong> hvor lang tid generatoren kan holde fartøjet<br />
kørende uden at skulle genopfyldes, derimod er der medregnet at opdrifts- og<br />
neddriftsfunktionen skulle kunne fungere selvom den øverste tank tømmes for<br />
brændstof.<br />
Gitterkonstruktionen mangler at blive tjekket for stressbelastninger i inventor, så<br />
evt. fejl i konstruktionen kan findes og analyseres <strong>til</strong> yderligere problemløsning.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
7. KONKLUSION<br />
Problemanalysen har vist, at de nuværende metoder <strong>til</strong> <strong>servicering</strong>/styring <strong>af</strong> en<br />
<strong>ROV</strong> er omkostningsfulde. Det har den betydning, at monopilefundamenter i<br />
havvindmølleparker ikke <strong>af</strong>renses så ofte, at der kan ses bort fra den<br />
sikkerhedsfaktor i form <strong>af</strong> ekstra kr<strong>af</strong>tpåvirkning, som biofouling <strong>til</strong>føjer<br />
konstruktionen. At konstruere et fartøj, der nedsætter omkostningsniveauet vil <strong>af</strong><br />
denne grund være en god ide. Det er sandsynligt, at interessenter med interesse i<br />
offshorebranchen vil støtte et sådant <strong>projekt</strong>.<br />
I rapporten er der fundet en løsning på et automatisk fartøj, der kan servicere en<br />
<strong>ROV</strong> under dens arbejde med at rengøre monopilefundamenter for biofouling.<br />
Løsningen overholder de krav der er sat <strong>til</strong> funktionerne i kravspecifikationen.<br />
Projektet er et 2. semester<strong>projekt</strong> og et udviklings<strong>projekt</strong>. Det er ikke på<br />
nuværende tidspunkt muligt for <strong>projekt</strong>gruppen, at vurdere om løsningen er<br />
realiserbar. B.la. mangler rapporten <strong>af</strong>gørende styrkemæssige beregninger på<br />
konstruktionen – færdigheder som gruppens medlemmer på nuværende<br />
uddannelsesmæssige trin, ikke endnu er undervist i.<br />
Løsningsvalget kan bruges som en grundudformning, der ville kunne optimeres<br />
ved yderlige beregninger, samt ved modelforsøg.<br />
Undervejs i arbejdet med <strong>projekt</strong>et er vi blevet opmærksomme på, at b.la. SubC<br />
arbejder med lignende løsningsmodeller. Meget kan tyde på, at <strong>af</strong>rensning <strong>af</strong> offshore<br />
konstruktioner i fremtiden vil foregå med automatiserede undervands fartøjer. Udover<br />
<strong>af</strong>rensningen er der store perspektiver i, at benytte en <strong>ROV</strong> <strong>til</strong> inspektion <strong>af</strong><br />
fundamenterne. F.eks. ved at udstyre <strong>ROV</strong>’en med kamera eller sonarudstyr. Det ville<br />
være interessant i fremtiden, at arbejde videre med udviklingen <strong>af</strong> problems<strong>til</strong>lingen.
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
LITTERATURLISTE<br />
http://www.ocean-modules.com<br />
John W. Jewett, Jr. Raymond A. Serway ”Physics for Scientists and Engineers<br />
with Modern Physics”<br />
C. Carleton, C. Fay, G. Griffeiths, A. Holt, R. Rogers A. Tonge ” The<br />
Operation of Autonomous Underwater Vehicles”<br />
KILDELISTE<br />
1. http://www.offshorecenter.<strong>dk</strong>/profile.asp 23/2 2013<br />
2. http://www.dongenergy.com/EN/About%20us/history/Pages/history.asp<br />
x 24/2 2013<br />
3. http://www.dongenergy.com/EN/About%20us/history/Pages/history.asp<br />
x 24/2 2013<br />
4. http://www.vattenfall.<strong>dk</strong>/da/vattenfall-i-danmark.htm 24/2 2013<br />
5. http://www.vattenfall.<strong>dk</strong>/da/vattenfall-koncernen.htm 24/2 2013<br />
6. http://www.subceng.com/about-subc/ 24/2 2013<br />
7. http://www.dnv.com/moreondnv/profile/about_us/<br />
8. Intergovernmental Oceanographic Commission and World Meteorological<br />
Organization<br />
9. Andreas Bregendahl (Søfartsstyrelsen - Skibsinspektør)<br />
10. Jeppe D. Lyst (SubC)<br />
11. M3-2-E12, Esbjerg Institute of Technology ”Automatisk rengøring <strong>af</strong><br />
monopilestrukturer”<br />
12. www.vattenfall.<strong>dk</strong><br />
13. http://www.vattenfall.<strong>dk</strong>/da/file/HornsRevbroschur<strong>dk</strong>_7841112.pdf 20/3<br />
2013<br />
14. http://www.eca-robotics.com/en/robotic-vehicle/robotics-naval-rovroving-bat-hybrid-free-flying-rov-and-crawler/216.htm<br />
15. Tyco Electronics ”Umbilical and Tether Cables for Subsea <strong>ROV</strong> Applications”<br />
16. http://www.engineerlive.com/content/24315#<br />
17. http://www.offshorecenter.<strong>dk</strong>/log/bibliotek/POWER-CaseStudy.pdf Side<br />
94<br />
18. http://www.schottel.de/marine-propulsion/spj-pump-jet/<br />
19. http://exploit.en.alibaba.com/product/314494393-<br />
215608367/60KW_50HZ_Yuchai_Diesel_Generator_Set.html<br />
20. http://elektromotorer.<strong>dk</strong>/da/hoyer-700-b5-4-kw-400690v-ie2-hmc2-<br />
160m1-8pol-50hz-ip55
<strong>M2</strong>-B326 <strong>M2</strong>-<strong>projekt</strong> 22.5.2013<br />
21. http://elektromotorer.<strong>dk</strong>/da/hoyer-2800-b5-55-kw-400690v-ie2-hmc2-<br />
250m-2pol-50-hz-ip55<br />
22. http://www.scansupply.<strong>dk</strong>/batterier-maritim<br />
23. http://www.ac-cess.com/acrov-faqs<br />
24. http://science.howstuffworks.com/transport/enginesequipment/gear4.htm<br />
25. http://www.rochestercables.com/rpuc.htm<br />
26. Carl Stalhl “Tovdimensionering”
Bilag 1: Oversigt over regelgrundlag for forskellige skibstyper<br />
Kilde: Søfartstyrelsen 08. februar 2013 <strong>af</strong> Anette Riber<br />
(http://www.soefartsstyrelsen.<strong>dk</strong>/regleroglove/Sider/Hvadregulereshvor.aspx)<br />
Fritidsfartøj<br />
Hvis fartøjet anvendes <strong>til</strong> enten sport eller fritidsformål (<strong>til</strong> sejlads uden erhverv), og det er under 24<br />
meter langt, er der tale om et fritidsfartøj. Udlejningsfartøjer er inkluderet.<br />
Bevaringsværdigt skib<br />
Hvis fartøjet er fra før 1965, og det er blevet erklæret bevaringsværdigt, er der tale om et<br />
bevaringsværdigt skib.<br />
Primitivt skib<br />
Hvis fartøjet er et træskib <strong>af</strong> primitiv konstruktion, dvs. fremdrives med årer og/eller sejl, er der tale om<br />
et primitivt skib. Fx vikingeskibe.<br />
Pramme og Mobile offshore enheder<br />
Hvis fartøjet er uden maskinel fremdrift, er der tale om pramme.<br />
Hvis fartøjet er uden maskinel fremdrift og <strong>til</strong>med en flytbar boreenhed, er der tale om Mobile offshore<br />
enheder (MODU).<br />
Passagerskibe<br />
Hvis der er mere end 12 passagerer om bord, og fartøjet er i national fart, er der tale om et passagerskib<br />
i national fart.<br />
Hvis der er mere end 12 passagerer om bord, og fartøjet udelukkende er i fart i havneområder, og<br />
længden ikke overstiger 24 meter, er der tale om et passagerskib i havnefart.<br />
Hvis der er mere end 12 passagerer om bord, og fartøjet er i international fart, er der tale om et
passagerskib i international fart.<br />
Kystredningsfartøj<br />
Hvis fartøjets længde er under 15 meter, og dimensionstallet er under 100, og fartøjet er et<br />
redningsfartøj, er der tale om et kystredningsfartøj.<br />
Mindre erhvervsfartøjer<br />
Hvis fartøjets dimensionstal er under 20, er der tale om mindre erhvervsfartøjer.<br />
Fiskeskib på 15 m og derover<br />
Hvis fartøjet er et fiskeskib med havnekendingsnummer på 15 meter eller derover, er der tale om et<br />
fiskeskib (på 15 meter eller derover).<br />
Lastskib på 15 m og derover<br />
Anvendes fartøjet <strong>til</strong> transport <strong>af</strong> gods, og er fartøjets længde 15 meter eller derover, er der tale om et<br />
lastskib på (15 meter eller derover).<br />
Erhvervsfartøjer under 15 m<br />
Hvis fiskeskibet eller lastskibets længde er under 15 meter, og dimensionstallet er mellem 20 og 100, er<br />
der tale om erhvervsfartøjer under 15 meter.<br />
Erhvervsfartøjer under 15 m<br />
Hvis fiskeskibet eller lastskibets længde er under 15 meter, og dimensionstallet er mellem 20 og 100, er<br />
der tale om erhvervsfartøjer under 15 meter.
Bilag 2: Krav <strong>til</strong> fartøjet<br />
Figur 1. Kilde:<br />
http://www.soefartsstyrelsen.<strong>dk</strong>/tema/sikkerhedmindrefartoejer/Sider/Saerligekrav<strong>til</strong>baaden.aspx
2<br />
<strong>ROV</strong> Services<br />
U<strong>til</strong>ising the latest in <strong>ROV</strong> (Remotely<br />
Operated Vehicle) equipment and<br />
technology, our versa<strong>til</strong>e diving division<br />
now has the capability to carry out remote<br />
video inspections, as well as pipe and<br />
cable tracking surveys to depths of 400<br />
metres.<br />
SubC operates an Ocean Modules V8,<br />
IMCA class 2 <strong>ROV</strong>, an extremely versa<strong>til</strong>e<br />
platform suitable for a wide variety of<br />
underwater tasks such as inspection,<br />
intervention and surveying.<br />
This system can be deployed in its<br />
containerised form or flown from small<br />
vessels operating out of a Pelican case!<br />
Applications:<br />
Inspection<br />
Search and recovery<br />
Confined spaces<br />
Cable tracking<br />
Anode survey<br />
Marine growth surveys<br />
J-tube inspection<br />
Messenger wire delivery<br />
Seabed survey<br />
See back for more details
2<br />
Contact information<br />
Director, Offshore wind<br />
Lars Wigant<br />
+45 2878 2377<br />
law@subcpartner.com<br />
Director, Offshore oil&Gas<br />
Tonny Klein<br />
+45 2616 9277<br />
tonny@subcpartner.com<br />
Director, Construction<br />
Jan S. T. Nielsen<br />
+45 2611 2856<br />
jan@subcpartner.com<br />
Manager, Subsea & Diving<br />
Andrew Fenn<br />
+45 2498 1443<br />
andrew.fenn@subcpartner.com<br />
Sales & Marketing Manager<br />
Mads Obling Rasmussen<br />
+45 2892 8877<br />
mads@subcpartner.com<br />
Our remotely operated vehicle has<br />
movement control based on eight<br />
vectored thrusters and an extremely<br />
advanced control system, allowing it<br />
complete 360° freedom of movement<br />
in six dimensions. Any desired angle<br />
and position can be held indefinitely,<br />
at any depth, as required.<br />
The capability to rotate 360 degrees<br />
in any dimension without losing<br />
stability has proved tremendously<br />
advantageous for sonar and video<br />
inspections as it allows the profile of<br />
sea floor, ship hull or subsea structure<br />
to be followed regardless of angle. The<br />
small size and significant power of our<br />
<strong>ROV</strong>make it ideal for use in a wide<br />
range of tasks.<br />
Technical Specification<br />
Classification Intervention<br />
Depth Rating 500m<br />
Max Umbilical 500m<br />
Length 0.8m<br />
Width 0.7m<br />
Height 0.5m<br />
Weight 60kg<br />
Payload 10kg<br />
Power 5kW<br />
Thrusters 8x T110<br />
Contact us for more information.
751 Old Brandy Road Tele: 540 825-2111<br />
Culpeper, Virginia 22701 Fax: 540 825-2238<br />
Description<br />
Inch mm<br />
The Rochester<br />
Corporation<br />
Description<br />
<br />
PROPRIETARY; Use Pursuant to Company Instructions<br />
Instrumentation and Control Cable<br />
Code: RM0291192HO00<br />
Inch mm<br />
ELEMENT A; Shielded Quad (1)<br />
ASSEMBLY<br />
Cdr: #19 AWG (0.62 mm 2 ) Cu 0.039 0.99 Core: 1 Element A 0.282 7.16<br />
Ins: Polyethylene 0.090 2.29 Layer #1: 6 Element B’s with<br />
Assy: 4 ins. cdrs around a plastic<br />
3 Element F’s and 3-#12 AWG<br />
(3.08 mm 2 monofilament with drain wires<br />
) drain wires in<br />
and plastic monofilaments in interstices. Void filled and bound<br />
interstices. Void filled and taped. 0.230 5.84 with SC fabric and Al/Poly tapes. 0.810 20.57<br />
Belt: Polyethylene 0.282 7.16 Layer #2: 8 Element C’s, 6<br />
Element D’s, and 3 Element E’s<br />
with 5-#18 (0.81 mm 2 ELEMENT B; Power Conductor (6)<br />
) drain<br />
Cdr: #7 AWG (10.50 mm 2 ) Cu 0.159 4.04 wires in interstices. Void filled<br />
Ins: Polyethylene 0.254 6.45 and bound with Al/Poly and<br />
Ad/Poly tapes. 1.152 29.26<br />
ELEMENT C; Power Conductor (8)<br />
Cdr: #13 AWG (2.43 mm 2 ) Cu 0.077 1.96 BELT<br />
Hytrel ® Ins: Polyethylene 0.163 4.14<br />
1.288 32.72<br />
ELEMENT D; Steel-Light ® (6) STRENGTH MEMBER<br />
Fbr: 62.5/125/245 m MM<br />
Bffr: Hytrel<br />
0.010 0.25<br />
® /Nylon 0.042 1.07<br />
Layer #1: 38/0.105" GIPS<br />
Layer #2: 52/0.086" GIPS<br />
1.498<br />
1.670<br />
38.05<br />
42.42<br />
Armr: 8/0.0253" Plow Steel 0.092 2.34<br />
Belt: Polyethylene 0.163 4.14<br />
ELEMENT E; Steel-Light ® (3)<br />
Fbr: 8.3/125/245 m SM 0.010 0.25<br />
Bffr: Hytrel ® /Nylon 0.042 1.07<br />
Armr: 8/0.0253" Plow Steel 0.092 2.34<br />
Belt: Polyethylene 0.163 4.14<br />
ELEMENT F; Steel-Light ® (3)<br />
Fbr: 8.3/125/245 m SM 0.010 0.25<br />
Bffr: Hytrel ® 0.024 0.61<br />
Armr: 8/0.015" Plow Steel 0.054 1.37<br />
Belt: Polyethylene 0.085 2.16<br />
Note: All interstices are void filled.<br />
This design is in accordance with UNOLS<br />
Specification (and Appendix A) as applicable.<br />
Hytrel is a registered trademark of DuPont.<br />
Date Page Revision Part No.<br />
08/15/2002 1 D A304835
PERFORMANCE CHARACTERISTICS<br />
Nominal Values @ 20C Metric English<br />
PHYSICAL<br />
Weight in Air 5,439 kg/km 3,655 lb/kft<br />
Weight in Seawater 4,123 kg/km 2,771 lb/kft<br />
Specific Gravity 4.2 4.2<br />
MECHANICAL<br />
Breaking Strength 641 kN 144,000 lbf<br />
Working Load* 156 kN 35,000 lbf<br />
Recommended Bend Radius** 84 cm 33 in<br />
ELECTRICAL<br />
Voltage Rating<br />
Element A 1,000 V 1,000 V<br />
Element B 3,000 V 3,000 V<br />
Element C 3,000 V 3,000 V<br />
dc Resistance<br />
Element A 31.8 Ω/km 9.7 /kft<br />
Element B 2.0 /km 0.6 /kft<br />
Element C 8.5 /km 2.6 /kft<br />
Insulation Resistance<br />
Element A 9,000 MΩ•km 30,000 MΩ•kft<br />
Element B 6,000 MΩ•km 20,000 MΩ•kft<br />
Element C 9,000 MΩ•km 30,000 MΩ•kft<br />
OPTICAL<br />
Attenuation Rate<br />
Element D<br />
@ 850 nm 3.8 dB/km --<br />
@ 1300 nm 1.8 dB/km --<br />
Element E & F<br />
@ 1310 nm 0.45 dB/km --<br />
@ 1550 nm 0.35 dB/km --<br />
Bandwidth<br />
Element D<br />
@ 850 nm 400 MHz•km --<br />
@ 1300 nm 600 MHz•km --<br />
*Anticipated peak dynamic load. This assumes controlled conditions with no shock loading/transients.<br />
**The relationship between sheave diameter and cable diameter is a critical factor used to establish a<br />
product’s fatigue resistance or relative serviceability. Operation over smaller than recommended diameters<br />
may adversely <strong>af</strong>fect service life.<br />
The Rochester<br />
Corporation<br />
PROPRIETARY; Use Pursuant to Company Instructions<br />
Instrumentation and Control Cable<br />
Code: RM0291192HO00<br />
Date Page Revision Part No.<br />
08/15/2002 2 D A304835
Alle mål i mm<br />
Scale 1:2<br />
Apendix 1
Appendix 2: Bilag arbejdstegninger<br />
Side 1 <strong>af</strong> 9
Side 2 <strong>af</strong> 9
Side 3 <strong>af</strong> 9
Side 4 <strong>af</strong> 9
Side 5 <strong>af</strong> 9
Side 6 <strong>af</strong> 9
Side 7 <strong>af</strong> 9
Side 8 <strong>af</strong> 9
Side 9 <strong>af</strong> 9