Arbejdspakke 3: Skibets bevægelser og vibrationer. Skibets og motorens sikkerhed samt besætningens sikkerhed og arbejdsmiljø
Arbejdspakkeledere: Lisa Froholdt (Centre of Maritime Health and Society, CMSS), Marie Lützen (Institute of Mechanical and Electrical Engineering) og medleder: Luis David Avendaño-Valencia (Institute of Mechanical and Electrical Engineering)
Arbejdspakke 3 gennemføres i samarbejde mellem fakulteterne for Sundhed og Ingeniørvidenskab. Skibe, der opererer i offshore-sektoren, er udsat for store påkænninger – de sejler i farvande med kraftig vind og store bølger. Når der skal skabes plads for besætningen til at gå fra borde og komme ind i vindmøllen, kræver skibsdrift tæt på vindmøller eller offshore-konstruktioner hurtige manøvrer med varierende hastighed samt hyppige start og stop.
Arbejdet fokuserer på at kortlægge konsekvenserne af bevægelser og vibrationer for både fartøjet og besætningen. Den intensive brug vil hurtigt medføre slitage på udstyret om bord og i nogle tilfælde også forårsage og fremskynde skader. De fysiske og psykiske belastningsfaktorer, der er forbundet med arbejdet om bord på disse fartøjer, vil blive kortlagt, ligesom der vil blive udarbejdet mulige løsninger til at minimere disse belastningsfaktorers indvirkning på besætningernes arbejdsmiljø.
Tilstandsovervågning af skibe for at identificere operationer med høj eksponering
Ph.d.-studerende Casper Aaskov Drangsfeldt, Institute of Mechanical and Electrical Engineering, (februar 2023 - )
På det hurtigt voksende marked for havvindenergi udgør drift og vedligeholdelse (O&M) af havvindmøller (OWT’er) betydelige udfordringer. Omkostningerne forbundet med drift og vedligeholdelse af havvindmøller er betydelige, især på grund af den begrænsede tilgængelighed og behovet for at chartre specialfartøjer, såsom mandskabstransportfartøjer (CTV'er), til transport af personale. Derudover aflyses CTV-operationer ofte på grund af barske vejrforhold, hvilket skaber et kritisk behov for kontinuerlig drift under gunstige forhold. Dette behov fører ofte til korrigerende vedligeholdelse af CTV'en, hvilket øger risikoen for uventede nedbrud. Det er afgørende at holde CTV'erne i optimal stand for at sikre pålidelighed og uafbrudt drift. Derfor er en optimal vedligeholdelsesstrategi, især en tilstandsbaseret tilgang, afgørende, hvilket kan understøttes af teknologien Structural Health Monitoring (SHM).
SHM-konceptet indebærer løbende indsamling og analyse af data vedrørende en given konstruktions tilstand for at identificere afvigelser fra en normal, ubeskadiget tilstand. Når der identificeres ændringer eller afvigelser, såsom usædvanlige vibrationsniveauer, kan disse indikere potentiel skade og dermed give en skadesdiagnose, inden den når et kritisk niveau. Imidlertid kan skiftende drifts- og miljøforhold ændre definitionen af, hvad der udgør en normal, ubeskadiget tilstand, hvilket komplicerer processen med at opdage afvigelser forårsaget af skader. I forbindelse med CTV’er er driftsforholdene præget af talrige variable faktorer, såsom menneskelige beslutninger og komplekse interaktioner mellem driften og miljøet, hvilket gør det yderst udfordrende at definere en konsistent normal tilstand, da denne definition varierer med driftsforholdene. Derudover komplicerer de meget variable miljøforhold til søs processen yderligere. Dette er afgørende at tage højde for for at opnå en robust SHM.
Hovedfokus for denne ph.d.-afhandling er at udvikle en robust, vibrationsbaseret SHM-vedligeholdelsesstrategi for konstruktioner, der udsættes for tidsvarierende driftsforhold, med særligt fokus på fremdrivningsenhederne på et CTV. Gennem robust SHM muliggøres skadesdiagnose, hvilket giver besætningen om bord mulighed for nøjagtigt at vurdere, om de skal fortsætte driften som normalt, sejle med reduceret effekt, tage alternative ruter eller endda vende tilbage til havnen. Derudover forventes det, at potentielle årsager til accelereret forringelse kan identificeres ved at spore, hvornår skader registreres. Samlet set giver robust SHM en mere nuanceret tilgang til driften af CTV’er, hvilket øger deres pålidelighed.
Rejsesyge blandt medarbejdere på havvindmølleparker
Ph.d.-studerende Andrew Fenn, Centre of Maritime Health and Society, CMSS, (marts 2023 - )
Projektet har til formål at kortlægge forekomsten af symptomer på transportsyge blandt medarbejdere på havvindmølleparker, der rejser til og fra vindmølleparkerne ombord på mandskabstransportskibe. Undersøgelsen har desuden til formål at kortlægge hindringer for og fremmende faktorer for indberetning blandt medarbejderne på vindmølleparkerne, idet der ses nærmere på de sundheds- og sikkerhedsmæssige konsekvenser af søsyge samt de bredere sociologiske dimensioner, der påvirker deres oplevelser og indberetningsadfærd.
Forbedring af komforten for besætning og passagerer om bord på skibe
Ph.d.-studerende Elma Ramic, Institute of Mechanical and Electrical Engineering, (marts 2024 - )
Baggrund: I dag baseres beslutningen om, hvorvidt besætningstransportfartøjer (CTV’er) skal sejle eller ej, enten på faste parametre knyttet til miljøforholdene eller på tommelfingerregler. Disse beslutningsbegrænsninger har til formål at sikre driftssikkerheden, både under overførsler og vedligeholdelse af vindmøller. Imidlertid overses der blandt disse overvejelser en kritisk og lige så vigtig faktor: risikoen for søsyge hos besætningen og teknikerne om bord på besætningstransportfartøjer. Ud over ubehag kan søsyge påvirke både den kognitive og fysiske ydeevne, hvilket potentielt kan føre til farlige hændelser for teknikerne under driften. Der findes i øjeblikket ingen modeller til at forudsige søsyge til dette specifikke formål, da eksisterende forskning primært fokuserer på det operationelle kriterium Motion Sickness Incidence (MSI) som et kvantitativt mål for sygdom. Den afledte formulering af MSI-indekset er udelukkende baseret på vertikale accelerationer og opkast som indikator for søsyge. Desuden er den eksisterende forskning på området baseret på større fartøjer, såsom færger og krigsskibe, hvis strukturelle og dynamiske adfærd adskiller sig markant fra CTV’ernes.
Mål og metode: Projektet har til formål at udvikle et værktøj baseret på maskinlæring, der kan estimere og forudsige sandsynligheden for søsyge ud fra givne vejrprognoser og havforhold. Ud over at understøtte beslutningen om, hvorvidt man skal sejle eller ej, vil værktøjet foreslå alternative sejlruter med fokus på at minimere risikoen for søsyge. For at sikre, at de foreslåede løsninger ikke udgør en miljøbelastning, vil der blive gennemført energieffektivitetsanalyser. Udviklingen af værktøjet kræver multifaktorielle analyser, hvor tekniske faktorer kombineres med menneskelige og psykologiske faktorer. Grundlaget for værktøjet er derfor i høj grad afhængigt af tværfagligt samarbejde på tværs af flere videnskabelige områder. Det menneskelige og psykologiske aspekt er genstand for et separat projekt og vil derfor blive varetaget af forskere fra det Sundhedsvidenskabelige Fakultet. I øjeblikket indsamles der en betydelig mængde bevægelsesdata ombord på MHO Grimsby, som ejes og drives af MHO Co A/S. Derudover er der installeret en skibssyge-skærm, der viser forskellige symptomer og deres respektive intensiteter.