Ny radiografisk metode til kvalitetssikring af store subsea installationer og strukturer

Senest opdateret d. 22/8-2016
FORCE Technology
Resultatkontrakt 2016-2018 under temaerne Energi, Klima og miljø og Materialeteknologi
Lars Holmberg
Salgschef

Subsea konstruktioner som vindmøller, olie og gas installationer samt infrastrukturanlæg i form af broer m.m. er i dag hverdag. For at sikre drift og kvalitet i hele konstruktionernes levetid, er der behov for inspektion, tilstands- og kvalitetskontrol også under havet. Teknologien i dag giver kun begrænset mulighed for det. Projektet skal vise, at et radiografibaseret subsea inspektionssystem kan løse udfordringerne lønsomt.

En sammenfatning af aktivitetsforslaget kan læses i PDF-dokumentet.

1. Markeds- og samfundsbehov

Danmark står overfor nye udfordringer med hensyn til subsea-inspektion, -tilstandskontrol og -kvalitetskontrol af  store installationer og konstruktioner, f.eks. fundamenter til offshore vindmøller, bro og kajanlæg samt olie- og gasanlæg.

Størrelsen af disse installationer og strukturer samt sammensætningen af flere materialer kræver udvikling af ny teknologi til serviceydelser i form af subsea-røntgen,  da de eksisterende kendte metoder ikke kan benyttes. Temaet er beskrevet i  Forsknings- og Innovationsstyrelsens seneste strategiske fremsyn ”Fremtidens innovationsinfrastruktur” [1].

Folketingets seneste energiaftale og EU’s opstillede mål for reduktion af CO2 udledningen på 40 % betyder, at Energistyrelsen forventer en stor udbygning af offshore vindmøller de næste 30 år. Derudover påpeger Infrastrukturkommissionen behovet for en forbedret infrastruktur i fremtiden og skitserer blandt andet  nye forbindelser over Lillebælt, Vejle Fjord, Limfjorden, Roskilde Fjord, Storstrøm og Femern-forbindelsen.

Produktionsfelter for olie og gas vil i løbet af få år ligge på dybere vand og i miljømæssigt mere kritiske områder. Fremtidsscenariet inden for branchen er at lægge hele produktionsapparatet på havbunde for at forenkle logistikken. Levetidsforlængelser af eksisterende installationer er et område, som har stor interesse hos operatører og distributør. Nordsøen er i dag det sted hvor de ældste installationer ligger, og tilstandsvurderinger har derfor stor økonomisk og samfundsmæssig interesse.

Målgruppe og interessenter
Målgruppen kan deles op i fire kategorier:

  1. Små og mellemstore virksomheder (SMV’er) som arbejder med serviceydelser indenfor inspektion, tilstands- og kvalitetskontrol til offshore installationer og statslige infrastrukturer eksempelvis bro- og havneanlæg.
  2. SMV’er med viden og erfaring indenfor design og produktion af måleapparater.
  3. Subsea operatører og distributører.
  4. Offentlige infrastrukturejere/-forvaltere.

Derudover er der netværk og interesseorganisationer, der forventes at have stor interesse i projektet. Der er blandt andet tale om Offshoreenergy.dk herunder Danish Subsea Network, som er en gruppe af SMV’ere, der arbejder med teknologier rettet mod offshore olie & gas og offshore vindkraft samt interesseorganisationen Vindmølleindustrien herunder QA-Netværket, som retter sig mod QA-ansvarlige inden for vindsektoren, som vil komme i berøring med projektets resultater direkte eller indirekte.

2. Ny teknologisk serviceydelse, kompetence og teknologi

I dag er der ikke andre radiografiske teknologier, som muliggør inspektion, tilstandskontrol og kvalitetskontrol under havoverfladen på komplekse strukturer. På verdensplan er der kun få udbydere af subsea-radiografi. Fælles for dem er, at de kun udlejer udstyret med personale.

Der er en reel risiko for, at en udenlandsk leverandør, også inden for subsea-røntgen, kun vil sælge ydelsen og ikke teknologien. Det kan udelukke danske inspektionsvirksomheder fra adgang til teknologien og muligvis også påvirke deres inspektionsforretninger, da slutkunder ofte foretrækker én leverandør til at varetage det samlede behov for inspektion.

Hvorfor er det ikke markedet selv der udvikler?
Danske virksomheder inden for serviceydelser til branchen er generelt karakteriseret ved at være små. Det er derfor vanskeligt at finansiere nyudvikling og teste ny teknikker og udstyr. Projektet skal sikre, at fundamentet er tilstede for SMV’erne til at udvikle nye forretningskoncepter, for eksempel:

  • salg af nye inspektionsydelser
  • salg af innovativ radiografisk subsea-udstyr.

Dermed sikres internationale konkurrencefordele til gavn for Danmarks grønne energieksport.

Ved afslutningen af projektet vil teknologien være så langt fremme, at teknologien vil være verificeret  og  tekniske elementer for at bygge udstyr være kendt og afprøvet.

3. Centrale aktiviteter

Projektet skal udnytte resultater og erfaringer, som er blevet gjort i tidligere subsea-projekter. De viste, at subsea-radiografi er en anvendelig inspektionsmetode for tilstandskontrol under givne forudsætninger. Blandt andet synliggjort gennem udvikling af nogle af grundenhederne til et kommende system, bestående af en subsea-kildeholder og et skannende detektorsystem.

På grund af installationernes ofte tykke materialer og røntgenstrålingens dæmpning i vand viser de tidligere resultater, at det både af hensyn til miljø og præcision er nødvendigt at anvende røntgenkilder med særlig høj energi for at kunne reducere brugen af radioaktive kilder.

Aktiviteten i dette projekt vil munde ud i følgende resultater: Specifikation af et radiografibaseret subsea inspektionssystem, der vil kunne anvendes på subsea installationer og strukturer.

For at nå målet for aktiviteten er projektplanen opdelt i følgende milepæle:

2016           

  • Fastlæggelse af mulige inspektionsprincipper både 2- og 3-dimensionel. Herunder undersøgelse og specificering af automatiseret evaluering af inspektionsdata.
  • Udvikling af principper for anvendelse af luftkølede højenergi radiografikilder under vand.

2017             

  • Udvikling af detektor og kollimator-setup specielt med henblik på optimeret 3-dimensionel inspektion af subsea strukturer og installationer.
  • Udvikling af software for systemintegrering, databearbejdning, visualisering og evt. rekonstruktions-algoritmer.

2018             

  • Mekanisk modellering af demonstratorsystem af 3-dimensionel røntgen.
  • Demonstration af højenergi radiografi på udvalgt subsea case, både som system i tør tilstand og som enkelt moduler neddykket i FORCE Technology’s testtank eller evt. i havnebassin.

Vidensformidling og –spredning af den samlede aktivitet vil primært ske i nationale netværk som Danish Subsea Network under Offshoreenergy.dk og QA-netværket under Vindmølleindustrien. Derudover ved deltagelse på konferencer f.eks. via Dansk Svejseteknisk Landsforening, artikler til fagblade som f.eks. Svejsning samt information om projektet via hjemmeside og LinkedIn.

4. Mulige samarbejdspartnere

  • SMV’ere som arbejder med serviceydelser indenfor inspektion, tilstandskontrol og kvalitetskontrol til offshore installationer og statslig infrastrukturer som bro- og havneanlæg.
  • SMV’er med viden og erfaring indenfor design og produktion af måleapparater til subsea-udstyr og -applikationer.
  • Energi og forsyningsselskaber for, gennem samarbejde, at optimere udviklingsindsatsen i forhold til de største og mest relevante behov.
  • Interesseorganisationer:
    • Danish Subsea Network, der organiserer en lang række af ovennævnte SMV’er, energi- og forsyningsselskaber
    • Vindmølleindustrien og deres QA-netværket. Vigtige fora i forhold til vidensformidling og –spredning.
  • Universiteter:
    • Aalborg Universitet, Institut for Energiteknik. Projektforslaget vil kunne lægge op til bachelorprojekter eller kandidatprojekter.
Referencer: 

[1] ”Fremtidens innovationsinfrastruktur”. Teknologi- og Innovationsfremsyn. Styrelsen for Forskning og Innovation. Januar 2015.

Nøgleord

28 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

Keld Lamberth (CEO, H F Jensen A/S)
Torsdag d. 16/4-15 kl. 11:25

I følge min overbevisning er det en helt ny metode til kvalitetssikring af subsea installationer, som kan vise sig at byde på store fordele i forhold til de kendte metoder.
Hos H F Jensen A/S har vi i mange år arbejdet med udvikling af sensorer til brug i krævende miljøer herunder også subsea.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Torsdag d. 30/4-15 kl. 11:43

Tak for din kommentar.
Det er korrekt, det vil være en helt ny metode til kvalitetssikring af subsea, som både vil være hurtigere og bil-ligere end de nuværende kendte metoder.

Torben Henriksen (Produktchef, Migatronic A/S)
Mandag d. 20/4-15 kl. 14:44

Projektet set fra svejsebranchen, adresserer et område der til stadighed volder problemer i NDT- og vedligeholdelsesregi - og som kun bliver forstærket af det stigende antal offshore konstruktioner som etableres.
Projektet vil når/hvis det forhåbentlig realiseres, ud over sin nyskabende værdi, kunne skabe nye arbejdspladser og blive et udstillingsvindue for dansk innovation, og en gevinst for både ejere, bygherrer og underleverandører. Set i lyset af en øget indsats for løbende og forebyggende vedligehold, hvor projektet kan bidrage med konkrete oplysninger om tilstanden af de enkelte sub-sea dele, vil det også kunne forlænge levetiden af konstruktionen i sin helhed, og dermed sikre rentabilitet af de store økonomiske investeringer og på sigt udskyde tidspunkt for "skrotning" af den samlede konstruktion. Sidegevinsten med miljø og grønt image er ej heller at foragte som positivt resultat.

Hilsen Torben Henriksen.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Torsdag d. 30/4-15 kl. 11:38

Tak for din kommentar.
Udstillingsvinduet til omverdenen for dansk innovation indenfor grønne og miljørigtige løsninger har tidligere været en gevinst for beskæftigelsen. Med projektet vil nye teknologiske grænser kunne brydes og markeder bearbejdes forhåbentlig med positiv effekt på arbejdsplader i danske virksomheder.

Kim Agersø Nielsen (Teknisk Chef, Konstruktioner og Anlæg, Sund & Bælt A/S)
Fredag d. 24/4-15 kl. 14:17

Interessant projekt der vil forbedre mulighederne for at udføre NDT af konstruktioner under vand. Dermed kan der laves en bedre tilstandsvurdering og evt. strategi for reparation. For Sund & Bælt vil det naturligvis være interessant i forbindelse med vedligehold af vores broanlæg, havne og vindmøller.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Torsdag d. 30/4-15 kl. 10:53

Tak for din kommentar.
De nævnte område broanlæg, havne og vindmøller vil alle være naturlige og oplagte steder, at benytter den omtalet radiografisk metode, da de alle er subsea installationer eller strukturer som kræver løben kvalitetssikring.

Jens Peder Høg Thomsen (Direktør, Ocean Team Scandinavia A/S)
Mandag d. 27/4-15 kl. 14:10

Spændende- og højt prioriteret projekt, der helt klar har substans og relevans til et nyt eksport eventyr indenfor SURF marked. Ocean Team Scandinavia A/S har allerede udviklet og patenteret et projekt der kan rengøre disse subsea installationer med Super kritisk CO2 og er i forbindelse hermed ved at kommercialiserer produktet/service lokalt på SURF marked (Brasilien, Norge og Indien). Teknologien foreslået af Force Technology vil deslige komplementere vores teknologi således at Ocean Team Scandinavia A/S kan være behjælpelig med at repræsentere produktet til sine allerede etablerede kunder og netværk i SURF marked.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Torsdag d. 30/4-15 kl. 11:09

Tak for din kommentar.
Din pointe med at trække teknologien med ud til allerede etablerede kunder og netværk inden for Subsea Umbilicals, Risers & Flowlines (SURF), og dermed gøre ens virksomhed mere attraktiv og konkurrencedygtig, er en af hjørnestenene i BedreInnovation.

Mohsen Soltani (Associate Professor, Aalborg University)
Mandag d. 27/4-15 kl. 21:33

Det stadig stigende antal offshore installationer betyder at der fremover vil være et forøget behov for en subsea infrastruktur. Dette medfører et større markedspotentiale for inspektions- og servicevirksomheder. Disse virksomheder har brug for en nærværende leverandør med knowhow indenfor området. Derfor synes jeg, at projektet passer rigtig godt under temaet ”Fremtidens innovationsinfrastruktur”.

Jeg synes det er vigtigt, at Force Technology, i samarbejde med forskningsinstitutioner, gennemfører uddybende forskning i dette område. Det vil styrke deres knowhow og støtte projektet med den nyeste viden inden for radiografi og signalprocessering. Resultatet vil være internationalt konkurrencedygtigt.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Torsdag d. 30/4-15 kl. 11:24

Tak for din kommentar.
FORCE Technology har tilstadighed løbende samarbejde med andre forskningsinstitutioner på mange områder. Det omtalte projekt vil kunne give spin-off til forsknings- og uddannelsessektoren og tilbyde forskningsbaseret uddannelse på højeste internationale niveau.

Carsten Jørn Rasmussen (Teknisk systemansvarlig for Svejsning, NDT og metallurgi, Banedanmark)
Onsdag d. 29/4-15 kl. 13:57

Som teknisk ansvarlig for NDT i Banedanmark finder jeg projektet meget relevant, da en relativ hurtig og prisbillig måde at undersøge de beskrevne strukturer under vand på, altid har været et ønske men til dato ikke muligt. Hvis det lykkes FORCE Technology at få teknikken til at fungere under vand, vurderes det at være en teknologisk og økonomisk gevinst for samfundet.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Torsdag d. 30/4-15 kl. 11:14

Tak for din kommentar.
Du har ret i din betragtning om den samfundsmæssige gevinst, der ligger i projektet udover ejere, bygherrer og underleverandører, som blev anført af Torben Henriksen fra Migatronic.

Jes Højlund (System Sales Manager, MacArtney A/S)
Mandag d. 4/5-15 kl. 11:59

Som leverandør af stik og kabler til undervandsbrug samt diverse interface bokse og fiber optiske telemetri systemer er vores kunder i vid udstrækning subsea contractors, der arbejder i IRM markedet med dykkere og ROV systemer. Radiografiske system til U/V brug har hidtil været meget store og uhåndterlige systemer, så en yderligere udvikling på området vil afgjort kunne finde stor anvendelse indenfor subsea inspection af diverse wellheads, platforme og rigge.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 12:45

Tak for din kommentar.
Godt at høre, at I som underleverandør også ser muligheder i projektet.
Projektet har også til formål at inddrage alle aktører i proceskæden og ikke kun slutbrugerne.

Jean Grandt (Business Development Manager, SubC Partner A/S)
Mandag d. 4/5-15 kl. 13:16

Vi kan se et stort potentiale for anvendelsen af radiografiske systemer inden for vores subsea branche. Vores kompetencer i divisionen Subsea Engineering omfatter, Dykning & ROV services, applikations udvikling, test & projekt ledelse. Mulighederne for radiografiske systemer i IRM projekter vil være store da der i dag ikke findes de rigtige systemer som har de rigtige anvendelses muligheder.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 12:51

Tak for din kommentar.
Teknologien kræver teknik til at komme hen på de ønskede lokationer ved hjælp af eksempelvis ROV, det er derfor godt at høre jeres positive indstiling til projektet.

Bjarke Nielsen (Afdelingsleder, Syddansk universitet/RoboCluster)
Mandag d. 4/5-15 kl. 15:34

RoboCluster har fulgt subsea området i flere år, og ser et potentiale i at automatisere disse inspektioner. Det er uhyre komplekst og det kræver højteknologisk udvikling.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 12:21

Tak for din kommentar.
Som du selv siger, så er området uhyre komplekst og kræver højteknologisk udvikling.
Vores indgangsvinkel på FORCE er som at sipse en elefant nemlig i små bidder. Det handler om at nedbryde processen i mindre dele og have ressourcerne til at forfølge det.
Muligheder til det, vil være tilgængelig gennem Bedre Innovation.

Simon Olesen (Koordinator, Green Aqua Solutions)
Mandag d. 4/5-15 kl. 20:30

Som bl.a. producent og leverandør af proces- og behandlingsudstyr til rensningsanlæg ser vi gode afledte muligheder for fremtidig inspektion af neddykkede anlæg, udstyr og installationer, som ikke er mulig i dag. Det kan potentielt have positiv indvirkning i forhold til tilstandskontrol for levetidsforlængelse og fejlfinding med minimering af driftstab.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Tirsdag d. 12/5-15 kl. 14:23

Tak for min kommentar.
Jeres applikation har ikke være vores hovdefokus, men du har selvfølgelig ret i at det også vil være et område, som vil kunne få gavn af teknologien ift. levetidsforlængelse og minimering af drifttab.

Lasse Skov Thomsen (Senior Pipeline Inspection Engineer, Maersk Oil)
Mandag d. 11/5-15 kl. 12:26

Inspektion af subsea installationer er en omkostningsfuld affære med anselige tekniske begrænsninger. Dette projekt er interessant ved, at det på sigt kan løfte niveauet for, hvad der kan inspiceres, og hvilken kvalitet og nøjagtighed inspektionen har. Sammenlagt har det mulighed for at øge sikkerheden, både miljømæssigt og for personel i de tilfælde, hvor subsea installationen har en tilhørende topside installation. En bedre inspektion fjerner en del af usikkerheden vedrørende inspektionens resultat, hvorved resterende levetid bedre kan fastslås og unødvendig reparation og udskiftning undgås. Omvendt kan der ved inspektion med høj nøjagtighed udføres nødvendigt forebyggende vedligehold rettidigt.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 12:40

Tak for din kommentar.
Din kommentar er projektet og sagens kerne i en nøddeskal.
FORCE ser teknologien som et væsentligt bidrag til branchen og dets aktører.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 12:35

Tak for din kommentar.
Din kommentar er projektet og sagens kerne i en nøddeskal.
FORCE ser teknologien som et væsentligt bidrag til branchen og dets aktører.

mikkel Juul (Head of International Projects, Offshoreenergy.dk)
Tirsdag d. 12/5-15 kl. 13:34

Offshoreenergy.dk ser mange interessante aspekter i dette projekt, der kan finde bred anvendelse inden for Offshorebranchen, såvel Oli&Gas som Vind.
Som vi ser det, er metoden innovativ og nyskabende, da denne type inspektioner af kontinuerlige radiografiske målinger pt. ikke er mulig at foretage og vise realtime. Hvis metoden bliver bekræftet, vil det kunne åbne for et nyt marked, hvor danske SMV'er allerede besidder kompetencer, der kan understøtte og udvikle teknologien. Her ligger således en mulighed for, at danske SMV'er kan blive "first movers" inden for en teknologi, som har et globalt markedspotentiale.
Perspektivet med teknikken vil også kunne medføre væsentlige kostreduktioner i inspektion af subsea strukturer som bl.a. rørledninger, kabelføringer og subsea produktionsanlæg

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Tirsdag d. 12/5-15 kl. 14:31

Tak for din kommentar.
Du har fuldstændigt ret med hensyn til det globale markedspotentiale, som vil kunne åbne op for nye forretningsområde for danske SMV'er ikke kun inden for inspektionsområdet men også som teknologileverandør/underleverandør af anlæg.

Troels Pedersen (Head of Global Supply Chain, PR electronics A/S)
Tirsdag d. 12/5-15 kl. 13:54

Vi er blandt andet leverandør af avancerede signalbehandlingsenheder inden for olie- og gasproduktionsindustrien. I dag bruges vores produkter til SIL 2- og Ex-applikationer til udvindingsplatforme, raffinaderier og rørledninger – onshore og offshore. Vi kan derfor se et nyt markedspotentiale i at videreudvikle signalbehandlingsenheder til at kunne anvendes subsea og ikke kun offshore på platformene som i dag.

Lars Holmberg (Salgschef, FORCE Technology)
Tirsdag d. 12/5-15 kl. 14:37

Tak for din kommentar.
Din kommentar ligger fint i tråd med kommentaren fra Mikkel Juul fra Offshoreenergy.dk om muligheden for at teknologien vil kunne åbne op for nye markeder for danske SMV'er.

Gunnar Kyed (Project Manager, Valmont SM)
Onsdag d. 13/5-15 kl. 14:16

Det lyder som et spændende projekt, jeg mangler lidt omkring undersøgelse af anvendelsesområdet, f.eks. er der konstruktioner/svejsninger som ikke kan undersøges eller skal man tage højde for metoden i forbindelse med udvikling af konstruktionerne, hvordan vil begroning på konstruktioner påvirke metode.
Der mangler vel også et punkt omkring miljømæssige påvirkninger.

At henvise til Infrastrukturkommissionen er nok ikke så aktuelt, den stammer jo tilbage fra 2008 og der er sket ændringer siden.