Prosjektnummer
Utvikling av sikre oppdrettsanlegg: Fase 2
Resultatene for de ulike arbeidpakkene/delprosjektene var som følger, der resultatene er knyttet opp til de ulike hovedaktivitetene (HA):
Hovedmålet med arbeidspakken MkHav var å bidra til bedre og mer robuste oppdrettsanlegg gjennom å komme opp med ny kunnskap om polymere materialer og konstruksjoner, og gjøre eksisterende kunnskap mer tilgjengelig for oppdrettsnæringen. Prosjektet omhandlet tradisjonelle nøter (Nylon), forankringsliner (PE/PP) og plastringer (PE). Det ble lagt vekt på riktig valg av materialparametere og metoder ved dokumentasjon og beregning av oppdrettsanlegg, samt å utvikle forslag til standardiserte metoder og løsninger.
1. Bestemme materialegenskaper og parametere til ikke-metalliske materialer relevant for bruk i oppdrettsnæringen
2. Utvikling av testmetoder for å dokumentere og bestemme slitasje og gnag på nøter.
3. Siging, stivhet og bevegelse for flytekrager i plast – effekt av økte dimensjoner og tykkelse
4. Strømbelastning på og deformasjon av nøter med høy soliditet og effekt av utspilingssystem
5. Interaksjon flyter og not, bevegelser og rykk
6. Innfesting av not til flyter og utspilingssystem
Generelt om oppnåelse av hovedmål for arbeidspakken
Arbeidspakken har økt næringens kompetanse med tanke på egenskapene til ikke metalliske materialer. Blant annet har prosjektet gitt en bedre forståelse for hvordan styrken til notlin påvirkes av gnag og fra høytrykksspyling. Langtidsegenskaper til HDPE har blitt kartlagt og det gis anbefalinger for hvilke spenninger som kan tillates i plastrør ved design av flytekrager i HDPE. Sist men ikke minst har det i arbeidspakken blitt dokumentert at de eksisterende numeriske gir gode resultater for lave soliditeter, men at ved høystrømhastighet på nøter med høy soliditet er modellene i overkant konservative.
HA 1: Bestemme materialegenskaper og parametere til ikke-metalliske materialer relevant for bruk i oppdrettsnæringen
• Å utvikle standard og felles forståelse for materialegenskaper til typiske ikke-metalliske materialer som benyttes i oppdrettsnæringen.
• Å studere skader på tauverk utsatt for strekk-laster.
• Å utvikle faktaark med bilder slik at man visuelt kan vurdere skader på tauverk pga. overbelastning i operasjon.
Etter ønske fra styringsgruppen (møte 20. november 2009), ble fokus flyttet fra den planlagte testingen av tau til testing av kauser.
Oppnådde resultater i forhold til delmålene:
Åtte forskjellige kausetyper fra fire forskjellige leverandører ble testet for å bestemme ved hvilket lastnivå kausene fikk varige deformasjoner.
Praktisk betydning for næringen / hvordan er resultatene tatt i bruk:
Enkelte kauseleverandører har i etterkant av testene forsterket sine kauser slik at de tåler større belastninger før de får permanente deformasjoner.
Rapporter og faktaark som er utarbeidet:
Myskja Lien, A., Jensen, Ø. 2010. Laboratorietesting av kauser. SINTEF-rapport A106050.
HA 2: Utvikling av testmetoder for å dokumentere og bestemme slitasje og gnag på nøter
Delmål:
• Å kartlegge “gnag”-slitasje på notlin og etablere testmetode(r).
• Å etablere kunnskap om slitasje fra høytrykksspyling.
Oppnådde resultater i forhold til delmålene:
Det ble i prosjektet utviklet en testmetodikk for å vurdere gnagmotstand til forskjellige typer notlin. Denne metodikken ble anvendt på notlin fra forskjellige leverandører, og det ble kartlagt hvordan gnagmotstand avhang av impregnering, material og leverandør. Det ble og utført en undersøkelse av en not som var blitt utsatt for gnag fra bunnring-kjetting, dette som følge av en omfordeling av midler fra HA5.
Praktisk betydning for næringen / hvordan er resultatene tatt i bruk:
Impregnering som skal redusere gnagslitasjen sies å være under utvikling i næringen, status for dette arbeidet er ikke kjent. Flere leverandører har introdusert eller er i ferd med å introdusere notmaterialer som skal ha forbedret gnagmotstand sammenlignet med tradisjonelt notlin. Faktaarket gir forslag til hvordan eventuell forsterkning av notlin i område hvor gnag fra bunnring-kjetting kan forekomme bør utformes.
Rapporter og faktaark som er utarbeidet:
Jensen, Ø., Myskja Lien, A., Wiborg Dahle,S. 2010. Høytrykksspyling av notlin. SINTEF-rapport A 106051.
Faktaark: Slitasje på not fra bunnringkjetting. 2011.
HA 3: Siging, stivhet og bevegelse for flytekrager i plast – effekt av økte dimensjoner og tykkelse
Delmål:
• Å kartlegge plastrørs styrkeegenskaper som konstruksjonselement. Dokumentere langtidsegenskaper til PE rør.
• Å undersøke effekt av forskjellig innfesting av forankringsliner (knute eller klammer) på kapasitet til plastringer.
Oppnådde resultater i forhold til delmålene:
Langtidsstyrkeegenskaper til PE rør ble kartlagt gjennom en omfattende testserie. Både tids og temperaturavhengighet på sigeegenskapene ble studert.
Praktisk betydning for næringen / hvordan er resultatene tatt i bruk:
Resultatene fra forsøkene bør være til uvurderlig hjelp i forbindelse med design og dimensjonering av flytekrager i PE. Dataene kan brukes både i forbindelse med global analyse av hele anlegget samt i detaljanalyse (lokal analyse) av klammer og innfesting.
Rapporter og faktaark som er utarbeidet:
Myskja Lien, A., Lien, E, Moe Føre, H. 2011. Siging av PE-rør. SINTEF-rapport A 20764.
Faktaark: Materialegenskaper til plastkomponenter i sjøbaserte oppdrettsanlegg.2011
HA 4: Strømbelastning på og deformasjon av nøter med høy soliditet, og effekt av utspilingssystem
Delmål:
• Å utvikle en konsistent standardisert metode for beregning av soliditet.
• Å etablere et dataunderlag for utvikling av lastmodeller for not. Data som kan benyttes ved sammenligning av metoder og beregningsverktøy.
• Å dokumentere effekt av forskjellige utspilingssystem på strømlast og deformasjon av not.
Oppnådde resultater i forhold til delmålene:
Det ble utført modellforsøk på notmodeller med forskjellig utforming og utspiling i Hirtshals. Akkrediterte sertifiseringsorgan ble invitert til å sammenligne egne numeriske koder med modellforsøk. Analysene viste god overensstemmelse for lave hastighet og lave soliditeter, men for høy soliditet og høy hastighet ble kreftene på nota overestimert.
Flere aktører i næringen vurderer hvilke muligheter som finnes for å forbedre sine numeriske modeller for dragkrefter på nøter med høy soliditet. Det er usikkert hvorvidt dette vil være mulig uten å gjøre flere modellforsøk eller ved å endre måten laster fra strøm påvirker notkonstruksjonen på i numeriske koder.
Rapporter og faktaark som er utarbeidet:
Lader, P., Moe, H., Jensen, Ø., Lien, E. 2010. Nøter med høy soliditet – modellforsøk. SINTEF-rapport A 106030.
Faktaark: Hvordan bestemme soliditet og trådtykkelse til notlin. 2010.
HA 5: Interaksjon flyter og not, bevegelser og rykk
• Å vurdere omfang, størrelse og effekt av rykk-krefter på grunn av interaksjon mellom flyter og not.
Her ble fokus endret til å se på gnag fra bunnring/lodd/kjetting mot not, arbeidet er rapportert under HA 2.
HA 6: Innfesting av not til flyter og utspilingssystem
• Å utvikle en felles standardisert forenklet innfestingsmetode for not til flyter.
Oppnådde resultater i forhold til delmålene:
Prototyper for standardisert innfesting av not til flytekrage ble utviklet, dimensjonert og testet i bruk gjennom en brukertest på ACE.
Praktisk betydning for næringen / hvordan er resultatene tatt i bruk:
Tilbakemeldingene fra bruker (røktere) var ikke udelt positive. Det er usikkert hvorvidt industripartner har planer om å gå videre med konseptet.
Rapporter og faktaark som er utarbeidet:
Høiseth, M., Heide, M., Myskja Lien, A. 2010. Standardisert innfesting av not til flyter og utspilingssystem. SINTEF-rapport A 106072.
Hovedmålet med arbeidspakken Anker og holdekraft var å forbedre eksisterende og etablere ny kunnskap om holdekraft til ankertyper brukt i havbruksnæringen i dag og til eventuelle andre ankertyper som kan være aktuelle i havbruksnæringen.
Generelt om oppnåelse av hovedmål for arbeidspakken:
Arbeidspakken har gjennom fullskalaforsøk demonstrert at variasjonen i holdekraft til forskjellige ankertyper er meget stor. Det var ikke mulig å finne en klar direkte generell relasjon mellom ankerstørrelse/utforming og holdekraft. Småskala modellforsøk har vist seg å være nyttige ved design og utvikling av ankermodeller, men mindre egnet til å bestemme faktisk holdekraft for fullskalaanker.
Fase 2a – Masteroppgave: Få oversikt over eksisterende kunnskap om holdekraft til forskjellige ankertyper
Det ble utviklet en modelltank for testing av holdekraft til ploganker. To ankermodeller ble testet i tørr og våt sand og ga økt kunnskap om teoretisk holdekraft og oppførsel til anker. Forsøkene viste at det er vanskelig å skalere modellforsøk til fullskalaverdier, men også at modellforsøk kan være et nyttig verktøy for videreutvikling og forbedring av eksisterende anker samt utvikling av nye ankermodeller.
Praktisk betydning for næringen / hvordan er resultatene tatt i bruk:
I etterkant av masteroppgaven gjennomførte SINTEF Fiskeri og havbruk AS et prosjekt sammen med en leverandør for å videreutvikle en ankermodell. Testmetodikk og fasiliteter utviklet i løpet av prosjekt/masteroppgave ble da benyttet.
Rapporter og faktaark som er utarbeidet:
Elgvasslien Å. og Havnegjerde C. R., 2009. Eksperimentelle ankertester i laponitt – Fluke anker og DPA. Prosjektoppgave ved NTNU.
Elgvasslien Å. og Havnegjerde C. R., 2009. An investigation of the behaviour of Fluke and Deep Penetration anchors. Masteroppgave ved NTNU.
Fase 2b – Modellforsøk og fullskala forsøk på ploganker og andre ankertyper som ses som aktuelle for havbruksnæringen
Forsøkene har dokumentert variasjonen og usikkerheten rundt faktisk holdekraft til anker. Det har blitt demonstrert at bunnforholdene påvirker holdekraften, spesielt med tanke på forskjellige ankers evne til å grave seg ned i varierende typer sediment.
Praktisk betydning for næringen / hvordan er resultatene tatt i bruk:
I etterkant av forsøkene har de vært debattert i næringen hvorvidt måten havbruksanlegg fortøyes på er ideell. Det har av enkelte blitt argumentert at næringen kan lære mye av offshorenæringen. Det er spesielt mengden/vekt av kjetting i forkant av anker som i enkelte tilfeller er for liten.. Dette fører til vertikale krefter på ankeret, noe som vil være kritisk med tanke på holdekraften.
Rapporter og faktaark som er utarbeidet:
Høy, E., Martinsen, S. 2010. Anker og holdekraft – fullskala forsøk. SINTEF-rapport A 106029.
Faktaark: Variasjon i holdekraft hos ulike ankertyper benyttet i havbruksnæringen. 2010.
Faktaark: Fortøyning med fjellbolt. 2010.
Oppsummering av forskning for å unngå rømming
På oppdrag fra FHF ble det i 2011 utarbeidet en oversikt over tidligere og pågående forskning for å unngå rømming.
Jensen, Ø. 2011. Forsking for å unngå rømming. Årsaker og konklusjoner. FHF-rapport laget til Aqua Nor 2011.
-
Faktaark: Fortøyning med fjellbolt
FHF, SINTEF og FHL. September 2010.
-
Faktaark: Hvordan bestemme soliditet og trådtykkelse til notlin
FHF, SINTEF og FHL. Oktober 2009.
-
Faktaark: Slitasje på not fra bunnringkjetting
FHF, SINTEF og FHL. Januar 2010.
-
Faktaark: Slitasje på not fra bunnringkjetting
FHF, SINTEF og FHL. Januar 2011.
-
Faktaark: Variasjon i holdekraft hos ulike ankertyper benyttet i havbruksnæringen
FHF, SINTEF og FHL. April 2010.
-
Rapport: Anker og holdekraft - fullskala forsøk
SINTEF-rapport A106029, 2010. Av Erik Høy og Svein Martinsen.
-
Rapport: Forskning for å unngå rømming: Årsaker og konklusjoner
FHF. Av Østen Jensen (SINTEF).
-
Rapport: Høytrykkspyling av notlin
SINTEF-rapport A106051, 2010. Av Østen Jensen, Andreas Myskja Lien og Stine Wiborg Dahle.
-
Rapport: Laboratorietesting av kauser
SINTEF-rapport A106050, 2010. Av Andreas Myskja Lien og Østen Jensen.
-
Rapport: Nøter med høy soliditet - modellforsøk
SINTEF-rapport A106030, 2010. Av Pål Iader, Heidi Moe, Østen Jensen og Egil Lien.
-
Rapport: Svekkelse av notlin på grunn av kontaktslitasje
SINTEF-rapport A106069, 2010. Av Østen Jensen, Stine Wiborg Dahle og Rune H. Gaarder.
Det var spesielt viktig for FHF å fokusere på de viktigste årsakene til rømming slik de kommer til uttrykk i rømmingsstatistikken. SINTEF Fiskeri og havbruk (SFH) fikk i oppdrag å lede programmet og å stå for vesentlige bidrag i gjennomføringen av prosjektene.
“Uvikling av sikre oppdrettsanlegg” var fase 1 av programmet, som også er kjent som “FHFs rømmingsprogram”, ble gjennomført i 2006–2007 (FHF-prosjekt 543024). I FHFs handlingsplaner for 2008 og 2009 legges det til grunn at rømmeforebygging fortsatt skal ha hovedprioritet blant FHFs målsetninger om særskilte miljøtiltak. Derfor blir programmet videreført med en fase 2 med varighet til 2010.
Fase 2 vil legge hovedvekt på forbedring av heveoperasjoner med nøter, notkonstruksjoner og festeanordninger. Dette omfatter utvikling av metodikk og funksjonalitet basert på lokalitet (strøm med mer), ising, forbedring av kritiske komponenter og rutiner ved drift av anlegg.
Å få fram nye produkter og rutiner/tjenester for å redusere risikoen for rømming. Fase 2 vil legge hovedvekt på forbedring av heveoperasjoner med nøter, notkonstruksjoner og festeanordninger.
Delmål
Fase 2 inneholder tre prosjekter eller arbeidspakker med følgende delmål:
Arbeidspakke I: Prosjektledelse og administrasjon
• å etablere en organisering av arbeidet som sikrer god styring av gjennomføringen av prosjektets arbeidspakker
• å sikre en god rapportering av framdrift og resultater til FHF / FHL
Arbeidspakke II: Materialer og konstruksjoner i havbruk (MKHAV)
• å bidra til bedre og mer robuste oppdrettsanlegg gjennom å frambringe ny kunnskap om polymere materialer og konstruksjoner, og gjøre eksisterende kunnskap mer tilgjengelig for oppdrettsnæringen.
Arbeidspakke III: Anker og holdekraft
• å forbedre eksisterende og etablere ny kunnskap om holdekraft til ankertyper brukt i havbruksnæringen i dag og til eventuelle andre ankertyper som kan være aktuelle i havbruksnæringen.
Fase 2 av FHFs rømmingprogram vil bidra til redusert rømming gjennom å forbedre heveoperasjoner med nøter, notkonstruksjoner og festeanordninger samt kritiske komponenter og rutiner ved drift av anlegg.
Det er ønskelig å videreføre arbeidet med å redusere rømming fra oppdrettsanlegg og FHF vil derfor finansiere utvalgte forsknings- og utviklingsprosjekter i perioden fra 2008 til og med 2010.
Delprosjektene i fase 2 av rømmingsprogrammet vedrører følgende områder, tema og hovedkomponenter:
Arbeidspakke I: Prosjektledelse og administrasjon
Målsettinger med denne pakken er:
• å etablere en organisering av arbeidet som sikrer god styring av gjennomføringen av prosjektets arbeidspakker
• å sikre en god rapportering av framdrift og resultater til FHF / FHL
Leveransene i denne arbeidspakken består i hovedsak av overordnet prosjektledelse som spesifiseres som følger:
• planlegge prosjektene i Arbeidspakke II og III sammen med prosjektlederne for disse
• ha den løpende kontakt med leder av styringsgruppen
• organisere og delta på møter med styringsgruppen
• følge opp arbeidet i prosjektene i Arbeidspakke II og III. Dette vil skje gjennom jamnlig kontakt med prosjektlederne for arbeidspakkene og skriftlig statusrapportering fra disse.
• delta på møter mellom prosjektleder for Arbeidspakke II og III, og styringsgruppe ved behov
• rapportere status for gjennomføringen av alle arbeidspakkene til FHF og styringsgruppen
Det vil bli utarbeidet en kvartalsvis statusrapport samt en kortfattet månedlig statusrapportering til FHF og styringgruppen.
Arbeidspakke II: Materialer og konstruksjoner i havbruk (MKHAV)
Prosjektet vil bli delt inn i følgende hovedaktiviteter:
1. Bestemme materialegenskaper og parametere til ikke-metalliske materialer relevant for bruk i oppdrettsnæringen
2. Utvikling av testmetoder for å dokumentere og bestemme slitasje og gnag på nøter.
3. Siging, stivhet og bevegelse for flytekrager i plast – effekt av økte dimensjoner og tykkelse
4. Strømbelastning på og deformasjon av nøter med høy soliditet og effekt av utspilingssystem
5. Interaksjon flyter og not, bevegelser og rykk
6. Innfesting av not til flyter og utspilingssystem
Utstyrsprodusenter vil bli involvert i alle relevante hovedaktiviteter. Samtidig vil det bli lagt vekt på at resultatene skal være åpne og tilgjengelig for hele næringa.
Følgende utstyrsprodusenter har bekreftet deltakelse i prosjektet:
• Aqualine ved Joachim Buarø
• Egersund Net ved Svein Ove Rabben
• Mørenot ved Dag Davik
• Polarcirkel ved Alf Kristian Fjelldal
• Eiva-Safex (Nilesen og Johnsen) ved Øyvind Skjevling
Arbeidspakke III: Anker og holdekraft
Prosjektet vil bli delt inn i følgende faser:
1. Få oversikt over eksisterende kunnskap om holdekraft til forskjellige ankertyper.
2. Modellforsøk og fullskala forsøk på ploganker og andre akertyper som ses som aktuelle for havbruksnæringen.
3. Modifisere anker brukt offshore til bruk i havbruksnæringen. Validere holdekraft gjennom fullskalaforsøk.
I tillegg til prosjektene over ønsker man å gjennomføre en prosess for å utvikle målsetting og innhold i et prosjekt innen modellering som kan ha relevans for rømming av oppdrettsfisk. Dersom et slikt prosjekt besluttes gjennomført, kan det bli lagt inn som en ny arbeidspakke i dette prosjektet.
Rapportering av prosjektaktiviteten vil skje til Kjell Maroni, FHL/FHF som er SINTEFs kontaktperson i prosjektet. Brit Uglem Blomsø, FHL vil ha den daglige oppfølgingen av arbeidet fra FHLs side.
Arbeidspakke I: Prosjektledelse og administrasjon Kjell Maroni, FHL/FHF (leder)
Styringsgruppen for Arbeidspakke I vil også fungere som styringsgruppe for Arbeidspakke II og Arbeidspakke III.