Buoyancy på dypt vann

Hovedfokuset i bransjen har vært på lavest mulig egenvekt og størst mulig bæreevne på minst mulig farkost. Dette har gitt en hel rekke utfordringer som må løses og som forsterkes i fra 3000msw og nedover. En har opplevd sprekkdannelser i buoyancy på grunn av trykk og kompresjon av det strukturelle rammeverket i farkosten. Dette knyttes til innfestningsløsninger som ikke er ideelle. En opplever at de materialer som nyttes har forskjellig egenskaper i forhold til krymp. Dette kombinert med at en er avhengig av toleranser, forsterker problematikken.

Kritiske faktorer

Nøkkelen til robust buoyancy for farkoster inntil 7000msw er kombinasjon av materialvalg, riktig engineering og produksjon samt tett dialog mellom produsent av buoyancy ROV produsent/operatørselskap. I engineeringsfasen er materialvalg, design, sikkerhetsfaktor og innfestningsløsning kritisk.

Design og analyser som for eks. FEM-analyse er gode verktøy i tidlig fase for å definere kritiske punkt knyttet til buoyancy løsningen. I tillegg har en hatt behov for å kontinuerlig utvikle nye materialkvaliteter for syntactic foam som er råmateriale til produksjon av buoyancy. Utvikling av lim har også vært viktig for å få buoyancyen robust nok for de store dyp. I praksis limer en sammen blokker av syntactic foam og maskinerer disse til ønsket design.

Avhengig av fleksibilitet

Når en har materialkvaliteter og design på plass er neste steg innfestningsløsninger for utstyrsmontering, thrustere og selve innfestningen av buoyancy til ROV-ramme. Her er det utfordringer rundt de forskjellige materialkvaliteter og egenskaper knyttet til krymp som gjør seg gjeldende. En er avhengig av fleksibilitet slik at materialene kan bevege seg i forhold til hverandre uten at de virker destruktive.

I mange år har en kontinuerlig fokusert på lettere farkoster for å kunne ha størst mulig payload på valgt design. Når en ser mot 7000msw har en nådd et krysningspunkt hvor sikkerhetsfaktoren for buoyancy ikke lenger er tilfredsstillende i forhold til dybde og design. En har ikke annet valg per nå enn å øke sikkerhetsfaktor som igjen øker størrelse og vekt på farkostene for å opprettholde payload. En arbeider med nye typer syntactic foam med høyere sikkerhetsfaktor, men med så lav egenvekt som mulig samt en akseptabel pris.

Buoyancy viktig i designfasen

På grunn av behovet for “kollisjonsvern” har en beskyttet buoyancyen med PU-skin, fiberlaminat eller PEHD plater. Hvilken løsning en velger her gir forskjellige utfordringer en må løse for å sikre at buoyancyen beholder sin integritet. Om en velger PU-skin er riktig valg av primer kritisk. Om en velger fiberlaminat gjelder det samme for valg av resin. Når en tar i bruk PEHD plater er valg av riktig innfestningsløsning kritisk.

En ser at markedet i større grad bruker PEHD plater for “kollisjonsvern”, PEHD plater har også den fordelen at de er positive i sjø, i motsatt fall er PU-skin og fiberlaminat negativ (oppdrift).

Oppsummert kan en si at når en skal utfordre trykket på de store havdyp er det viktig å ha buoyancy i fokus allerede i designfasen. En må ta hensyn til buoyancy i funksjonalitetsperspektivet opp mot alle grensesnitt i farkosten. Det være seg innfestning mot struktur og mot utstyr som skal monteres samt at en tar høyde for fremtidige behov for endring.

Les også: Bygger verdens største flytende vindpark