
海浪飛濺結冰是在北極環境下運行時遇到的主要挑戰之一。DNV GL 發布了一項業界合作項目,旨在為鉆井設備、生產平臺和船舶開發一個連接功能性防凍要求和真實物理環境的仿真模型。海事和石油天然氣的業界專家應邀加入了新的聯合工業項目“RigSpray”。
“我們旨在保證防冰減災措施的設計在安全性和經濟性上都帶來益處。”DNV GL北極項目技術總監 Per Olav Moslet說。
如今,常規船舶和海洋結構物的設計性能無法滿足在北極地區惡劣環境下的運營要求。隨著人類活動在北極地區的日益頻繁,特別是在常年不結冰的區域,海浪飛濺結冰現象尤其值得關注。
“海浪飛濺結冰會造成不同等級的風險,從妨礙重要部件運作到危及穩定性和完整性,直至完全失效的風險。”Per Olav解釋道。
很多業界認可的標準,如DNV GL的海工標準DNV-OS-A201“寒冷氣候條件下的防凍處理”,使用規定的防冰/除冰程序來提供消除積冰的指南。目前可用的標準在安全方面給出要求,并在一定程度上提供緩解方案,但是沒有對如何以及在何處執行相應措施給出具體答案。通過數值模擬和現場測量,可以更好的理解海浪飛濺結冰的物理現象進而給出上述問題的最佳答案。總體而言,這有助于改善北極環境下的安全性和工作環境。
“我們已經通過MarIce聯合工業項目在應對該挑戰上取得了一些進展,該項目由DNV GL和挪威科技大學以及挪威國家石油公司共同合作開發全球最先進的海洋環境結冰預報模型。然而這需要進一步的開發,目前的模型還缺乏對海浪飛濺的精確模擬,而這是冰形成的一個非常重要的參數。目前對海浪飛濺形成機理的認知僅限于局部的海洋氣象環境和零星的船舶設計。我們當然需要通過更多的模型預報研究結合實驗驗證來填補這一空白。”DNV GL RigSpray 聯合工業項目經理Olga Shipilova說。
項目第一步將開發一個軟件工具,然后通過數學模型和實驗測量以進一步了解海浪飛濺結冰現象。這將為將局部的結冰預報成果應用到更廣泛的海洋氣象環境和不同結構物形式提供堅實的基礎,這最終將為鉆井設備、生產平臺和船舶在寒冷地區運營提供更安全,更具成本效益的防凍解決方案。