Stadig mer av oljeutvinningen på norsk sokkel flyttes fra plattform og ned til bunnen av Nordsjøen. Det krever at man må senke for eksempel dykkerklokke, pumper, ventiler og rør eller annet utstyr ned i havet.

Det går greit så lenge det er rolig sjø. Men når været er dårlig og bølgene høye, må supplybåten ofte vente på bedre vær. I verste fall må den snu med uforrettet sak, og kostnadene løper på.

Bølgene suger

For under dårlig vær, som det ofte er utenfor norskekysten, oppstår et alvorlig problem: Bølgene vil suge tak i objektet som senkes og føre til store belastninger på wiren. Belastningen kan føre til at den ryker og at verdier går tapt. I verste fall kan de gå ut over sikkerheten til dem som jobber off shore i Nordsjøen.

Denne utfordringen har forskerne ved marin kybernetikk ved Norges Teknisk-Naturvitenskapelig Universitet (NTNU) grepet tak i. De har arbeidet med flere forslag til hvordan man kan unngå disse påkjenningene under senkingen av objekter.

Den siste metoden, og den mest lovende, minner mye om den teknikken en erfaren laksefisker bruker når han har fått en solid rugg på kroken.

Jevnt stram wire

- Utfordringen for fiskeren er å sørge for et jevnt stramt snøre, slik at han har kontroll med fisken. Når laksen gjør noen smårykk, sørger elastisiteten i stanga for at snøret ikke får for sterk belastning, sier professor Olav Egeland ved NTNU.

- Når laksen raser ut fra fiskeren, gir fiskeren snøre for at det ikke skal ryke. Og motsatt, når laksen svømmer mot fiskeren, sveiver han inn slik at snøret hele tiden holdes jevnt stramt.

Overført på en operasjon i Nordsjøen, får vi tilsvarende bilde:

En supplybåt skal senke en pumpe på, la oss si, 20 tonn ned til en installasjon på havbunnen. Det er sterk vind og grov sjø. Ved hjelp av en tradisjonell senkemetode, hvor man lar krana gi ut en bestemt mengde wire per sekund, kunne dette ha blitt risikabelt. Ved hjelp av den nye metoden står man langt bedre rustet.

Unngår rykk

- Når lasten treffer bølgene, begynner kreftene å virke. Når en bølge stiger, vil lasten heves og det blir slakk i wiren. Dette merker det nye kranstyringssystemet og sveiver inn wire. Når en bølge synker, trekkes lasten ned.

- Systemet svarer på dette ved å gi ut wire. På denne måten unngår man kraftige rykk i lasten og den belastningen det medfører på både wire og kran.

Et annet problem ved senking av last, er resonans. Resonans oppstår når lasten i dypet begynner å “gynge” i takt med båten på overflaten. Det kritiske punktet ligger på ca 1 000 meters dyp.

“Laksemetoden” virker

Dersom båten ruller kraftig på grunn av høye bølger, og lasten begynner å gynge tilsvarende mye i takt, får man et enormt press på wiren.

- Tidligere hadde man to valg når det oppsto resonans. Enten måtte man avbryte senkingen eller fortsette og dermed ta sjansen på at wiren likevel ikke røk. Testene våre ser ut til at “laksemetoden” kan redusere resonansen til bortimot null, sier Egeland.

Et tilsvarende problem med senking av last, oppstår idet lasten skal settes på bunnen. Ved tradisjonelle metoder kan møtet mellom last og bunn ofte bli så brutalt at det kan skje skader på utstyret. Ved den nye metoden vil man kunne få til en langt mer myk og skånsom landing.

Selv om prinsippene er enkle, ligger det en stor og avansert porsjon matematikk og fysikk bak. Styringssystemet får informasjon fra to sensorer. Den ene forteller hvor fort lasten senkes, den andre måler strekket i wiren. I tillegg har man på forhånd veid lasten.

- Meget lovende

Målingene fortas for eksempel ti ganger per sekund. Informasjonen behandles fortløpende av en datamaskin, som kort fortalt utfører en jevn strøm av matematiske beregninger.

Resultatet av disse blir i siste ledd avgjørende for hvordan krana skal oppføre seg, det vil si hvor fort wiren skal tromles ut for at man skal sikre en jevn senking gjennom bølgene og i forhold til båtens rulling.

- Vi har testet dette ut ved marin kybernetikk-laboratoriet i Trondheim, og nå skal vi gjøre flere forsøk i fullskala i Nordsjøen. Det kan selvsagt dukke opp uventede problemer på sjøen, men så langt ser metoden meget lovende ut, sier Egeland.