O F F S H O R E E N G I N E E R | j u n e 2 0 1 2 w w w. o f f s h o r e - e n g i n e e r. c o m

MAR

INE

TRAN

SPOR

T

32 w w w. o f f s h o r e - e n g i n e e r. c o m O F F S H O R E E N G I N E E R | j u n e 2 0 1 2

MARINE TRANSPORT

33

2012 conference by a team from Dockwise Shipping and TU Delft. Following substantial lab work and fundamental model testing, an extensive model test campaign was recently undertaken with a heavy transport vessel (HTV) and a large semi-submersible to simulate an offshore discharge operation in northwest Australian conditions. Co-author Onno Peters, Dockwise’s senior marine engineer, pointed out that as offshore discharge operations are sensitive to environmental criteria, this has consquences for workability. ‘Currently safe conditions are based on long-term operational experience. No proven numerical methodologies are available in the market today to assess the hydrodynamic behavior of submerged HTVs in rough seaway, in short offshore loading/discharge. Both the basic design (of both HTV and systems) and hydrodynamic behavior have been investigated.’ According to Peters et al, problems had been encountered in past R&D projects focusing on offshore loading/discharge, especially in the area of predicting the relative behavior of floating structures above a HTV. ‘Investigations have shown that inaccuracy is mainly caused due to the narrow gap between cargo and HTV. Development of an accurate and cost-effective method to predict hydrodynamic behavior of a cargo floating above a HTV is in progess,’ he added. Cargo handling system performance is also being investigated. ‘Also here, as industry software has its limitations, new methods may need to be developed to be able to satisfy safe operation and handling of equipment.’

approach design capacity can be judged from its deck construction. For the most part this is in the order of 20t/m2 but in certain critical portions this increases to 45t/m2 and the vessel’s side shell will be further strengthened to 90t/m2. Erickson pointed to another key aspect of the Dockwise Vanguard design – its maximum submersible draft of 16m. ‘Having 16m of water above deck, compared with Blue Marlin’s 12m, will be very important in terms of transporting deep draft structures,’ he noted. It has also persuaded his company to start thinking the hitherto unthinkable: discharging fully integrated structures in remote deepwater locations. ‘Currently the tendency is to discharge in a sheltered location close to shore, in the kind of water depths where, if the ship sank for some reason, you wouldn’t have to go far to retrieve its cargo,’ explained Erickson. ‘But where people in the Gulf of Mexico want it these days is anything from 25 to 30 miles out and in 8000ft of water. Can’t you just drop it off out there! The problem is that when your vessel has 50,000t in the water and a wave comes along you really don’t want those two bodies to meet each other. ‘But we’ve figured out a way to get separation between the two quickly enough and safely enough to make deepwater discharge an option,’ he added. ‘This is a big deal because they don’t have to go inshore to do all this stuff and then tow it back out again – they can just have the whole marine spread there on site.’ Erickson’s grounds for optimism are to be found in the ‘promising findings’ of one of the technical papers (OTC 23329: Hydrodynamic behavior during offshore loading and discharge) presented at the

risers remaining connected to an FPSOs internal or external turret mooring while drydocked at location, enabling the Dockwise Vanguard/FPSO combination to freely weathervane while inspection, maintenance and repair work is under way. ‘We think this is a really big market for this vessel going forward,’ said Robb Erickson, Dockwise vice president of sales, heavy marine transport, during the recent OTC show in Houston. ‘We are now able to bring the drydock to the floating production system. For example, if you have an FPSO working offshore Brazil that needs some maintenance, certification or inspection work that might previously have involved disconnecting the turret, towing the FPSO to a yard some distance away and taking it offline for maybe three or four months. Now we can come to them and lift the FPSO out of the water while operations continue and the work is carried out.’ With three contracts for the new vessel near enough in the bag – the third remains a letter of intent (LoI) for the time being – ‘we feel like we’re doing pretty good already’, Erickson said. The LoI is for transporting the first Norwegian spar platform, destined for 2015 installation in 1300m of water at Statoil’s Aasta Hansteen (ex Luva) field in the Vøring area. But the details of this contract – notably whether it will be coming to Norway from Korea or Finland – will not be firmed up until the outcome of the current platform FEED competition between Aker Solutions and Technip is declared. The kind of stresses and strains to which the new vessel will be subjected as its cargo weights and dimensions start to

Consulting, which handled further model testing at Chevron’s behest, and serial offshore innovator Leen Poldervaart, who is serving as a consultant on the vessel’s construction and marketing. But the standout feature of Dockwise Vanguard remains its innovative bowless design, with the steering room and accommodations starboard and moveable casings that will allow maximum flexibility for cargo loading over the side, bow or stern (OE September 2011). Offering around 50% greater lifting capacity and 70% larger deck area than Dockwise’s current flagship, Blue Marlin, the new vessel will be capable of dry-towing floating production units of just about any shape or size, including a new and much larger generation of deepwater spars, semis and tension leg platforms. The unobstructed deck will allow cargoes to protrude fore and aft, bringing FPSOs up to 325m in length within range. That particular facility will not be tested by the vessel’s second confirmed contract – the mid-2013 delivery of Hyundai’s 52,000t Sevan-type cylindrical floater to the Eni Norge Goliat field in the Barents Sea – but Dockwise sees plenty of potential with the more conventional ship-shape FPSOs too, both in transporting them and servicing them on station. In March this year, ABS lent its Approval in Principle to the concept of using Dockwise Vanguard for offshore drydocking. This emerged following a technical concept review during a Hazid (hazard identification) study meeting reportedly also witnessed by two unnamed oil & gas majors. Uniquely, the concept envisages anchor lines and

Representing a $240 million investment by Dutch-headquartered Dockwise, the Dockwise Vanguard

is under construction at the Hyundai yard and due to complete sea trials early December in readiness for its maiden assignment – collecting the 50,000t hull of Chevron’s Jack/St Malo semisubmersible hub production facility from the neighbouring Samsung yard and delivering it to Kiewit’s Corpus Christi facility on the US Gulf Coast. Key features of the new semisubmersible heavy transportation vessel are its cargo carrying capacity – a staggering 110,000t in addition to some 7000t of consumables; 275m length end to end and 70m beam; 27MW of power; two retractable azimuth thrusters forward for heading control and two controllable pitch propellers aft for redundant propulsion; and a 14 knot maximum transit speed, which translates to average service speeds in the 11-13 knots range with cargoes. There are also some heavyweight industry names associated with the project, among them DeltaMarin, which undertook the detailed design and model testing; Newfoundland’s Oceanic

Bowless Vanguard adds new stringsDeepwater discharge of major offshore structures and dry-docking FPSOs while still attached to their turret moorings are among the more exotic possibilities now under serious consideration for the huge, bowless marine transport vessel Dockwise is building in Korea. David Morgan reports.

‘We are now able to bring the drydock to the floating production system.’ Robb Erickson

‘Inaccuracy is mainly caused due to the narrow gap between cargo and HTV.’

Onno Peters

Offshore discharge model testing.

On-station FPSO drydocking scenario using Dockwise Vanguard.

OE

feature: heavy lift

T he idea of a new type of super-vesselhad been pitched, o! and on, withinDockwise before certain projects

necessitated a serious brainstormingmeetingat the beginning of 2010,” says Seij about thecompany’sVanguard design.Also involved in the project were COORob

Strijland, newbuild projectmanager RonaldGoetheer and salesmanagerHans Leerdam.Emerging demand for ocean transports of

100,000 tons (907,000 tonnes) ormoremeant that, as CEOAndréGoedéecommented at the time of commissioning,deepwater development of hydrocarbonswasdriving the company’s investment in thepremiumend of themarine heavy transportindustry andwould continue to do so.The option to simply take the company’s

existingBlueMarlin design andmake herbiggerwasn’t going tomatch the needs ofupcoming projects, such as the transport ofChevron’s Jack StMalo platformhull from

Korea to theUSGulf ofMexico (nowconfirmed as the firstVanguard contract).WhatDockwise neededwas a vessel thatexceeded BlueMarlin’s size and, ideally, wouldbe able to transport extremely long, intactstructures such as seagoing platforms foracoustic research (SPARs) and floatingproduction, storage and o"oading (FPSO)units. In order tomake optimal use of herentire length, the only solutionwas to designa bowless vessel.

Design considerationsA bowless designmeans that the crew’saccommodation unit is built on the extremestarboard side of the vessel, togetherwith thelifeboats’ structure: “The design allows forlarge amounts ofwater to flow along thevessel’s entire deckwithout there being anychance ofwater enteringVanguard’sconfines,” Seij explains. Given that safety’shigh onDockwise’s agenda, a bulwark is

included in the design to ensure future crews’safety. TheVanguard’s bowless design hasbeen classified, with a heavy lift shipnotation, and approved byDet Norske Veritas(DNV), whichwill inform the IMO; she’s alsobeen registeredwith theNetherlands’government transport andwatermanagement inspectorate.The extensive tendering process saw10

shipbuilders invited to submit proposals, ofwhich threemade the shortlist; HyundaiHeavy Industries ultimatelywon andwilldeliver the new vessel in 4Q/12.Vanguard is expected to form a valuable

component in the company’s heavy transportactivities and, since her capabilities havealready resulted in the Chevron contract,much is expected of her. A second contract in1Q/13will see her return toKorea to loadthen transport theGoliat FPSO toNorway.

Finally...In fact, Dockwise has recently announced 12contracts worth $55M, includingtransportation of four jack-up drilling rigs,one semi-submersible drilling rig, assorteddredging equipment, o!shore transfer andelevation platforms, tugs and barges.While $15M is for six contracts executed at

the end of 2011, the remainder are scheduledfor completion this year and in 2013 – theseinclude transporting a SPAR buoy fromFinland to theGulf ofMexico and amulti-voyagemodule transportation assignment.It’s also entered into amaster serviceagreementwith Singapore’s Keppel fortransportation of its drilling units.CEOGoedée has great expectations: “This

vessel will rapidly earn her place in themarket and has the potential to create awhole newmarket of her own.” DPC

» www.dockwise.com

“

Dockw

ise

Vanguard – creating awhole new market

! Vanguard• First of her kind

• Asymmetric accommodation superstructure

• Bowless vesselLength: 275mWidth: 70mDepth: 15.50mOpen deck length: 275m (overhang on bothstern and bow)Sample cargoes: Semi-submersible drilling rig;jack-up drilling rig; enlarged truss SPAR;300,000dwt FPSO

“Upcoming projects decide if, or when, the time is right tobuild a new type of vessel,” said Dockwise’s engineeringmanager Michel Seij, involved in the Vanguard super-vessel.

Big and bowless Vanguard’s designedto handle ultra-long deepwater units

36 | Dredging and Port Construction | February 2012 www.dpcmagazine.com

!"#$! !". #"$%& '!()'*("

SCHIP MET VLAK DEK VOOR GROOT TRANSPORT

enkel probleem. ‘We bouwen het om af te kunnen zinken tot een diepte waarbij we 16 m water boven ons hoofddek hebben. Dan kun-nen we onder de lading varen en die vervol-gens opdrijven – dat doen we met al onze gro-tere schepen. Het dek is, juist omdat het lading moet kunnen dragen, veel steviger dan bij welk ander schip ook, dus dat kan wel een golf hebben.’ De laadbelasting mag, afhanke-lijk van de plaats op het dek, oplopen van 27,5 tot 90 ton/m2.

De impact op het vaargedrag is met een model uitvoerig onderzocht bij het maritiem onderzoeksinstituut MARIN in Wageningen. ‘Opmerkelijk genoeg heeft de afwezigheid van een boeg geen invloed. Het stampgedrag, de manier waarop de voorkant van het schip in en uit de golven komt, verandert ook nauwe-lijks.’ Zonder boeg kan op het dek gemakkelijk een laag water komen te staan. Daarom heeft MARIN een 75 cm hoge waterlaag nagebootst. ‘Je merkt niet dat het schip voorover gaat lig-gen. Het leidt hooguit tot wat minder stabili-teit, maar dat blijft ver van de kritische grens.’ Zo zijn alle kritische onderdelen van het ont-werp aan berekeningen en tests onderworpen, zoals dat de bovenbouw aan een enkele zijde

Z! "!"!# $!%& '(!!)* +, $-. het Finse scheepsontwerpbureau Deltamarin toen ir. Michel Seij en voormalig COO Rob Strijland van Dockwise binnenkwamen met het idee om een schip zonder boeg te ontwerpen. Nog diezelfde week waren de reacties bij classificeerder Det Norske Veri-tas en vertegenwoordigers van de Neder-landse vlag, de Inspectie Verkeer en Water-staat, niet veel anders. ‘Dat we hen in een week tijd bezochten, was omdat een schip zonder boeg zo exceptioneel is. We moes-ten eerst toetsen of ze bereid waren de gebruikelijke regels even te laten voor wat ze zijn en ons ontwerp te nemen voor wat het is. Dat is goed gekomen.’

Seij, manager Engineering van het Bredase bedrijf, dat is gespecialiseerd in zware transporten over zee, weet niet beter dan dat er al ideeën bestonden over een schip dat geschikt is om vracht langer dan zijn ei-gen lengte mee te nemen. ‘Op dit ogenblik is de Blue Marlin met een lengte van 226 m ons grootste vaartuig. Maar we weten dat er poten-tiële klanten zijn die een FPSO (Floating Pro-

duction, Storage and Offloading), een schip voor olie-ex-ploitatie en -opslag, wil-

len laten vervoeren en zo’n vaartuig is meer dan 300 m lang. Een nog grotere Blue Marlin zou dan een lengte van 325 m moeten heb-ben, wat bijna een verdubbeling van de hoe-veelheid staal betekent. Dat komt nooit uit.’ De vraag was dus hoe een beperkte scheeps-omvang een maximale vrachtlengte te geven. ‘Dat kan met een boegloos schip’, aldus Seij. Het dek loopt hierbij helemaal horizontaal door, van voor naar achter, de brug zit dwars aan de zijkant. ‘Een schip van 275 m is dan voldoende om vrachten tot een lengte van

325 m te kunnen transporteren.’ Terwijl het idee al langer bestond, zijn de eerste stappen om zo’n schip daadwerkelijk te bouwen pas eind 2009 gezet. ‘Er waren toen betere com-putersimulaties en methoden om de risico’s te calculeren. Die hadden we per se nodig om ons uitzonderlijke ontwerp te laten classifice-ren. Gelukkig waren er bij Det Norske Veritas mensen die daarvoor openstonden.’ Dat ont-sloeg Seij niet van de opgave aan te tonen dat het ontwerp in zijn vaargedrag en veiligheid niet onderdeed voor een conventioneel schip, en als het even kon zelfs beter presteerde.

GOLVENHet lijkt op het eerste gezicht vreemd, een

schip zonder boeg. Die dient immers om de voorkant extra drijvend vermogen te geven en om de bemanning tegen overslaande golven te beschermen. ‘Maar kijk naar olietankers, die ook nauwelijks een boeg hebben. Daar slaan de golven zo overheen. Bij ons hoeft er op het dek helemaal geen bemanning te zijn. Motoren, pompen en ankers, alles zit onder het dek.’ Voor het schip zelf is water geen

engineeringsbureaus die FPSO’s, spars (ronde drijvende productieplat-forms) en dergelijke installaties ont-werpen. ‘Die kunnen veel groter gaan nu ze weten dat er een schip is dat hun ontwerp kan vervoeren. Dat geldt ook voor de diepgang: de Blue Marlin kan tot een diepte van ruim 13 m water boven dek afzinken, de Van-guard tot 16 m.’

De eerste opdrachten zijn, voor als het schip eind dit jaar wordt op-geleverd bij de werf Hyundai Heavy

Industries in het Zuid-Koraanse Ulsan, al bin-nen. Zo is van de FPSO Goliat, die van Zuid-Korea richting de Barentszzee moet, het ge-wicht zodanig groot dat transport met de Blue Marlin niet haalbaar is. ‘Met de Dockwise Van-guard hebben we deze klant een oplossing kunnen bieden die hem in staat stelt de con-structie in Korea volledig af te bouwen zonder transport-beperkingen.’

Seij ziet ook nog een andere functie voor de Vanguard. ‘Hij is ook als droogdok te gebrui-ken. Voor FPSO’s die ver van begaanbare ha-vens afliggen, zoals bij West-Afrika, biedt dat uitkomst.’ Maar dat is toekomstmuziek; eerst moet dit nieuwe paradepaardje van Dockwise eind van dit jaar zijn doop krijgen. www.dockwise.com/vanguard

Met die laatste opmerking snijdt Seij een ander ontwerpprincipe aan van het boegloze schip, dat inmiddels de naam Dockwise Vanguard heeft ge-kregen. ‘Los van de vorm hebben we alles geconstrueerd met bewezen techniek: de ballasttanks, de dubbele wanden van de bodem en het dek, de aandrijving en de ankers. We weten dat het werkt.’ Daarbij hoort ook dat de essentiële onderdelen voor de voortstuwing van het schip dubbel zijn uitgevoerd. ‘Gezien het type la-ding dat we vervoeren, vaak unieke, peper-dure constructies voor de offshore gas- en oliewinning, is de belangrijkste vraag van

onze klanten hoe wij kunnen garanderen dat er met de la-ding niets misgaat. Dus dat heeft voor ons de hoogste prioriteit.’

De bovenbouw en stabili-teitscaissons beperken wel de breedte van de lading. ‘Let wel, over een heel stuk van de Vanguard kan lading aan de zijkant uitsteken. En een breedte van 65 m voor een vracht over de volle lengte is in onze wereld uniek.’ Seij merkt het ook uit reactie van

staat. ‘Het gewicht van zo’n 3700 ton kunnen we met onze ballasttanks in de romp van het schip, die een totale capaciteit van 230 000 ton hebben, eenvoudig compenseren.’ De sta-biliteitscaissons tegenover de bovenbouw, aan de andere zijde van het schip, helpen ook. ‘Die zijn er vooral om een gebalanceerde opdrij-vende kracht te hebben wanneer het schip is afgezonken.’ Een gevolg van de plaatsing van de stabiliteitscaissons is wel dat het zicht aan bakboord minder is. ‘Dat vangen we op met camera’s. En zodra de lading tot voorbij de bovenbouw komt, plaatsen we daarop aan de voorkant een tijdelijke brug die volledig opera-tioneel is. Iets soortgelijks doen we op sommi-ge van onze schepen nu ook al.’

‘Het stampgedrag verandert nauwelijks’

ILLUS

TRAT

IES DO

CKWI

SE

[ ]S P E C I A L

O F F S H O R E

NAAM

Dockwise VanguardAFMETINGEN

275 x 70 mVOORTSTUWING

2 x 9-12 MW (schroeven achter)

3 x 3 MW (thrusters voor)SNELHEID

14 kn26 km/h

LEEGGEWICHT117 kt

DRAAGCAPACITEIT110 kt (gewicht)

325 x 65 m of 160 m x onbeperkt (omvang)

DIEPGANG BIJ LADEN-31,5 m

MET HET BOEGLOZE SCHIP VANGUARD GAAT HET BREDASE BEDRIJF DOCKWISE NOG GROTERE VRACHTEN

VERVOEREN. ‘EEN SCHIP VAN 275 M LANG IS VOLDOENDE OM VAARTUIGEN TOT EEN LENGTE VAN 325 M

TE KUNNEN TRANSPORTEREN.’ HET WEGLATEN VAN DE BOEG BLIJKT GEEN EFFECT

TE HEBBEN OP HET VAARGEDRAG.

Tussen de opbouw op het dek is plaats voor bredere lading.

Over een andere boeg

Computeranimatie van de Dockwise Vanguard met een FPSO (een schip voor olie-exploitatie en -opslag) als lading.

Modelproef van de Vanguard met lading bij het marine

onderzoeksinstituut MARIN.

24 FEBRUARI 201 24 FEBRUARI 201