Testing av peler i Taiwan
Da det skulle bygges en vindturbinpark utenfor kysten av Taiwan med tradisjonelle fagverksunderstell (jackets) fundamentert med peler, ønsket oppdragsgiveren en fullskala felttest av pelekapasiteten før endelig design og installasjon. NGI fikk ansvar for instrumentering og gjennomføring av peletestene.
NGIs hovedoppgave var å designe, produsere og installere et system for instrumentering som kunne registrere nødvendige data for å kontrollere peleinstallasjonen og måle pelenes holdekraft (kapasiteten). Det inkluderte instrumentering av peler, og peleramme, lastbjelke og referanserammen, som er installasjoner montert på sjøbunnen der peletestene skulle utføres.
På 35 til 40 meters dybde ble det installert til sammen seks peler. På de 70 til 80 meter lange pelene var det installert måleutstyr, slik at NGI kunne gjennomføre og følge med på resultatene av peletestene.
Instrumentering og montering på mange steder
Prosjektet var sammensatt, med komplisert logistikk til mange lokasjoner spredt rundt i verden. Planlegging og design av systemet for instrumentering ble gjort av NGIs spesialister i Oslo.
NGI utførte feltarbeid på tre steder - Esbjerg i Danmark, Singapore og i Taiwan. I tillegg kom selve operasjonene offshore i to faser - peleinstallasjon med logging av måledata under ramming av pelene. Og etter om lag tre måneder ventetid ble selve peletestingen gjennomført.
Bilde av pelene ved verftet i Taiwan
Utsyr for installasjon og testing av pelene (peleramme, lastbjelke og referanseramme), ble bygget på et verksted i Esbjerg. Alle delene ble instrumentert av NGI på kaia i Esbjerg før transport til Singapore for omlasting til fartøyet som skulle installere disse på testfeltet utenfor kysten av Taiwan.
Pelene ble produser på et verft i Taiwan og alle sensorene og kablene ble montert av NGI-personell der. Et team med seks NGI-ere deltok i dette monteringsarbeidet. Til sammen ble det montert ca. 360 sensorer, bestående av tradisjonelle strekklapper, temperaturmålere og fiberoptiske sensorer. Arbeidet ble gjort innvendig i pelene, som har en diameter på 1.5 m.
Bilder fra instrumentering av pelene ved verftet i Taiwan. Venstre øverst: Trangt å montere inne i pelen i temperaturer på 40 grader Celsius. Under: Anvisning av kanaler for kabler til strekklapper og PDA-signaler (Pile Driving Analyzer) inne i pelen. Midten: Kabelmontering inne i pelen. Høyre: "Navlestreng" for strøm- og signal-kabler og innfestingen av denne.
I tillegg til instrumentering av selve pelene leverte NGI også avanserte målesystemer til installasjonsrammen som ble benyttet under peleinstallasjon. Også på målerammen (lastbjelken) som ble benyttet under selve belastningsforsøkene av pelene ble det montert måleutstyr.
Belastningsforsøk
Om lag 100 dager etter at pelene ble rammet ned i sjøbunnen ble testpelene påført kontrollert statisk og syklisk belastning. Først ble de trukke vertikalt opp til brudd og seinere påført lateral (sideveis) belastning til store forskyvninger.
NGI hadde fire personer som deltok på de to hovedaktivitetene offshore Taiwan (installasjon og peletesting) for å påse at målesystemene fungerte og registrerte de data som skulle måles.
Forsøkene ble overvåket og fulgt i sanntid via internettforbindelse av NGIs ekspert-team i Oslo og London og av oppdragsgiver fra flere lokasjoner i Europa. Fra andre siden av jordkloden kunne man dermed følge med på testingen utenfor kysten av Taiwan og gi direkte innspill på gjennomføringen av forsøkene.
Data fra feltforsøkene ble tolket og resultatene ble deretter benyttet direkte i design av jacketpelene for vindturbinparken utenfor kysten av Taiwan.
Komplementær spesialkompetanse
Prosjektet ble vellykket og gjennomført i henhold til plan og forventning, og avtalte tjenester og resultater ble levert innenfor en meget stram tidsplan. Resultatene fra peleforsøkene ga verdifull informasjon for sikker dimensjonering av pelefundamentene for den første vindparken. Resultatene vil også anvendes for de neste fasene av utbyggingen og kan gi betydelige innsparing for fundamentene.
Prosjektet inkluderte flere fagområder hvor NGI har spesialkompetanse
- utvikling og bruk av instrumenteringssystemer og målesensorer til bruk offshore under "røffe forhold"
- feltarbeid - med montering av sensorer og oppfølging av peleinstallasjon og belastningsforsøk
- håndtering av svært store mengder måledata i sanntid overført via internett
- datalagring og -presentasjon og vurdering av testresultater
- vurdering av grunnforhold, tolkning av måledata og geoteknisk evaluering.
Dette var en forutsetning for det vellykkede resultatet.
Karl Henrik Mokkelbost
Seniorspesialist Feltforsøk og offshore instrumentering karl.henrik.mokkelbost@ngi.no+47 928 63 592