From Wikipedia, the free encyclopedia
Dynamisk posisjonering (DP) er i utgangspunktet en metode for å holde skip og halvt nedsenkbare plattformer i samme posisjon over havbunnen uten bruk av anker, men ved hjelp av fartøyets egne propeller. Dynamisk posisjonering krever en egen datamaskin som samler data om bølgenes virkning på skroget, om vind, hvilken retning fartøyet peker i, og nåværende posisjon. Datamaskinen sender så kommandosignaler til fartøyets propeller, ror og thrustere. Det brukes svært avansert kybernetikk for å forutsi endringer før de faktisk skjer for å forhåndskompensere for endringer i miljøet rundt fartøyet for å sikre en rolig operasjon. Det er en krevende jobb å regulere inn skroget og propellene, og gjøres denne innfasingen dårlig vil fartøyet ikke holde posisjonen.
Anvendelsene av dynamisk posisjonering har økt med tiden. Det er spesielt offshoreindustrien som trenger fartøyer med dynamisk posisjonering. Dykkebåter, shuttletankere, supplybåter, kabelleggere, rørleggingsfartøy, steindumpere, kranfartøy, halvt nedsenkbare plattformer og boreskip benytter i utstrakt grad teknologien. Noen cruiseskip bruker også dynamisk posisjonering i stedet for anker eller fortøyning.
Dynamisk posisjonering kan være basert på en absolutt posisjon over et fast punkt, eller det kan være relativt til et bevegelig objekt som et skip, halvt nedsenkbare plattformer eller en undervannsfarkost. Et eksempel er når flotell plasseres inntil flytende produksjonsplattformer.
Fartøyer som bruker dynamisk posisjonering trenger:
Når en konstruerer et dynamisk posisjoneringssystem må en ta nøye hensyn til referansesystemer og propeller. Spesielt i dårlig vær så må propellene ha kapasitet til å kontrollere langskip-, tverrskips- og rotasjonsaksene. De største leverandørene for dynamisk posisjonering er Kongsberg Maritime, Converteam, L-R Communications, Thrustmaster (tidligere Rolls-Royce)[1], Marine Technologies, Navis Engineering Oy og Brunvoll AS.
Et DP-fartøy må også oppfylle krav til sikkerhet og pålitelighet for DP-operasjonene. En enkelt feil ikke skal medføre at fartøyet mister posisjoneringsevnen. Hvor strengt dette må følges vil være avhengig av risikoen i operasjonen. Fartøyene er derfor inndelt i tre utstyrsklasser:
Menneskelige feil skal også anses som enkeltfeil. Designen av alt utstyret må ta hensyn til dette. Hvilken DP-klasse som skal benyttes bestemmes av kyststat, flaggstat, kontraktør eller reder. For norsk sektor reguleres valget av DP-klasse av Petroleumstilsynets aktivitetsforskrift.
For å bruke DP-systemene riktig, og spesielt for å kunne håndtere utilsiktede hendelser på en god måte, er det nødvendig med omfattende opplæring. For sikkerhetskritiske operasjoner kreves det sertifisering av personellet. Internasjonalt er de overordnede kravene til opplæring av DP-operatører gitt i den internasjonale konvensjon om normer for opplæring, sertifikater og vakthold for sjøfolk.[2] Konvensjonene innebærer også at blant annet kompetansesertifikater har en varighet på inntil fem år.
Konvensjonen krever at opplæringen blant annet skal inneholde:
Et skip eller halvt nedsenkbare plattformer har seks frihetsgrader i sine bevegelser.
Tre av aksene omfatter horisontal eller vertikal forflytning eller translasjon av massesenteret:
De andre tre aksene omfatter rotasjoner:
Dynamisk posisjonering har primært vært knyttet til styring av fartøyets bevegelser i horisontalplanet. Mangel på kontroll av de øvrige bevegelsene, har ført til flere hendelser med broer, der stamping har medført at broa har blitt strukket for langt ut, og en har måttet koble fra broa (engelsk autolift).[3]
Å beregne hvor mye kraft en skal gi på hver av propellene for å holde posisjon og retning, har mange feilkilder:
Posisjonen bestemmes ved hjelp av forskjellige typer referansesystemer. Hovedregelen er at en bør ha minst tre uavhengige systemer, av minst to ulike prinsipper. Av de mest brukte referansesystemene er:
Felles for alle referansesystemene er at skipet har ett eller flere faste holdepunkter for å bestemme og ivareta posisjonen. Når posisjoneringen er i nærheten av kaier, faste oljeplattformer brukes ofte laser- eller radarsignal. Disse referansesystemene har stor nøyaktighet innenfor korte avstander, og er ofte å foretrekke framfor DGPS når skipet ligger i skyggen av satellittsignalene.
Petroleumstilsynet har i aktivitetsforskriften anbefalinger til hvor mange referansesystemer en må ha tilgjengelig, og til hvor mange av forskjellige prinsipper. Det gjøres ved anbefalinger til DP-klasser, som:
Det lages i forkant et «kart» som viser en grense, gjerne i form av en ellipse eller sirkel, hvor fartøyet skal befinne seg. Dersom en går utenfor grensen vil datamaskinene styre fartøyet innenfor igjen. Dersom referansesystemene faller bort, vil en nødfrakoble.
I tillegg brukes kompass (som regel gyrokompass) av høy kvalitet for å få retningen av fartøyet riktig. En bruker gjerne tre gyroer for å forsikre seg om at retningen er rett. GPS-kompass er mer nøyaktige enn gyrokompass, men de benytter de samme satellittene som GPS posisjonsreferansesystemene, og kan gi feilsituasjon. Magnetkompasset regnes å være mer usikre, siden de påvirkes av stålkonstruksjoner og elektriske magnetfelt.
Retningen brukes også til å regne alle posisjonsmålingene tilbake til et felles referansepunkt i senteret av fartøyet. Kompassfeil vil dermed påvirke både styringen av retning og av posisjon.
En har også målinger av stamping, rulling og hiv på fartøyet. Stampe og rullemålingene benyttes til å korrigere posisjonsmålingene tilbake til senteret av fartøyet.
For å holde posisjon må en ha strøm, tilstrekkelig motorkraft og propeller. Omfanget av maskineri på hver enkelt plattform finner en i klasseselskapenes skipsregistre.[4] Systemet kan lages på flere måter, og kan ha forskjellige typer komponenter. Noen av komponentene som brukes er:
Truster (også kalt sidepropell) er en spesiell type propell som kan være innfelt i skroget (tunneltruster), festet på en dreibar sokkel under skroget (kompass-truster) eller som en nedsenkbar propell (kompasstruster, vros eller nedsenkbar asimut) som brukes kun ved manøvrering.
De største systemleverandørene i Europa er Wärtsilä og Rolls-Royce. I Norge levererer blant annet også Bergen Engines og PARAT Halvorsen i Flekkefjord viktige komponenter.
Selv om dynamisk posisjonering har vært i bruk i mange år, er det fortsatt mange feil. Fra 2001 til 2010 er det på verdensbasis rapportert 612 hendelser med DP-tap av posisjon. Det virkelige taller er trolig vesentlig større. Hovedårsakene til hendelsene er posisjonsreferansesystemene, etterfulgt av DP-programvare, kraftforsyning, menneskelige feil og trustersystemer.[5]
Tap av posisjons-hendelser deles ofte i tre hovedkategorier ut fra hva som er årsaken til feilen:
Feil bruken av DP-systemene kan i tillegg gi:
Dynamisk posisjonering startet på 1960-tallet i forbindelse med oljeboring til havs. Etter hvert som oljeletingen ble flyttet til dypere vann, ble oppjekkbare plattformer umulig å bruke og det ble kostbart med håndtering av anker. i 1961 ble boreskipet «Cuss I» utstyrt med styrbare propeller i et forsøk på å bore en brønn. Det da var da mulig å holde skipet i posisjon på 948 meters vanndyp. «Cuss I» ble holdt i posisjon ved hjelp av manuell operasjon av propellene. Senere på året i 1961, lanserte Shell boreskipet «Eureka» som var utstyrt med et analogt kontrollsystem. Kontrollsystemet var integrert med et stramt ståltau (engelsk taut wire) ned til havbunnen som referansesystem. Dette gjorde «Eureka» til det første virkelige skipet med dynamisk posisjonering.
Andre metoder for posisjonering er bruk av et eller flere anker, eller bruk av en oppjekkbar plattform. Alle har sine fordeler og ulemper.
Dynamisk posisjonering har muliggjort operasjoner som tidligere ikke lot seg gjøre.
Kostnadene faller på grunn av nyere og billigere teknologi,[trenger referanse] fordi offshorevirksomheten stadig når dypere vann,[trenger referanse] og hensynet til miljø (spesielt koraller) blir større.[trenger referanse] Konteinertransport gjennom overfylte havner kan gjøres mer effektivt ved raskere og mer nøyaktig fortøyning.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.