Structural Engineer (Offshore)

En offshore structural engineer regner på stålkonstruktioner, der står i havet. I Danmark betyder det næsten altid havvind. Det kan være et monopæl-fundament, et jacket, et transitionpiece eller en transformerplatform. Nogle arbejder med olie og gas i Nordsøen, hvor konstruktionerne er ældre og skal levetidsforlænges eller fjernes.

Forskellen fra landbyggeri er lasterne. På land dimensionerer man ofte for egenvægt og vind. Offshore er det bølger, strøm, is, skibspåsejling og ikke mindst udmattelse. En monopæl bliver bøjet frem og tilbage måske hundrede millioner gange i sin levetid. Det er den beregning, der oftest afgør godstykkelsen.

Typiske opgaver

• Dimensionere fundamenter og understell for bølge-, vind- og strømlaster
• Køre udmattelsesberegninger med rainflow-tælling og SN-kurver på svejsedetaljer
• Lave integreret last-simulering, hvor mølle og fundament regnes som ét system
• Beregne pælens bæreevne mod jordbundsdata fra CPT-boringer
• Vurdere naturlige egenfrekvenser, så fundamentet ikke resonerer med rotoren
• Regne på løft, sejlads og installation — konstruktionen er ofte mest belastet under montage
• Dimensionere sekundært stål: bådlandinger, platforme, J-rør, kabelbeskyttelse
• Vurdere korrosion, katodisk beskyttelse og tæringstillæg
• Skrive designrapporter til tredjepartsverifikation hos DNV eller Bureau Veritas
• Behandle afvigelser fra produktionen, når en svejsning eller tolerance ikke holder

En almindelig arbejdsdag
Dagen begynder ved skrivebordet med en model. Du har kørt en natsimulering af tusindvis af lasttilfælde, og resultaterne skal gennemgås. To svejsedetaljer i overgangen mellem pæl og transitionpiece har for kort udmattelseslevetid.

Formiddagen går med at prøve løsninger. Tykkere gods koster vægt og penge. En blødere svejseovergang med bearbejdning kan måske klare det i stedet. Du regner begge dele igennem.

Efter frokost er der møde med lastingeniøren fra mølleleverandøren og geoteknikeren. Jordbundsdata fra den nye boring viser blødere lag end antaget. Det ændrer pælelængden på tolv positioner i havmølleparken.

Sidst på dagen svarer du på en afvigelse fra fabrikken i Polen. En flangeplade er svejset med forkert kantafstand. Du regner efter og godkender den med en begrundelse, der skal kunne stå for en verifikation.

Meget af arbejdet er dokumentation. En beregning, der ikke er skrevet ned, så en tredjepart kan følge den, tæller ikke.

Hvor findes jobbene

• Udviklere og operatører: Ørsted, Copenhagen Infrastructure Partners, TotalEnergies
• Mølleleverandører: Vestas og Siemens Gamesa, hvor fundament og mølle skal spille sammen
• Rådgivere: COWI, Ramboll, Arup og specialiserede havvindhuse
• Klassifikations- og verifikationsselskaber som DNV og Bureau Veritas
• Stål- og fundamentproducenter, der bygger monopæle og jackets
• Installationsentreprenører, der regner på løft, sejlads og sejlfastgørelse

Jobbet er overvejende kontorbaseret. Der er dog rejsedage til fabrikker i Polen, Tyskland eller Spanien, og enkelte offshore-ture. Skal du med ud, kræves GWO- og BOSIET-sikkerhedskursus samt helbredsgodkendelse.

Hvilken lovgivning dækker denne rolle?
Titlen er ikke beskyttet, og der findes ingen dansk autorisation som offshore structural engineer. Til gengæld er selve konstruktionerne tungt reguleret. Havvindmølleparker på dansk søterritorium kræver tilladelse fra Energistyrelsen, som stiller krav om certificering af design og udførelse gennem en uafhængig tredjepart. I praksis følges DNV's standarder, blandt andet DNV-ST-0126 for vindmøllefundamenter og DNV-ST-0437 for laster, sammen med IEC 61400-3 fra International Electrotechnical Commission. For olie- og gasanlæg i Nordsøen gælder offshoresikkerhedsloven under Arbejdstilsynet, der bygger på EU's offshoresikkerhedsdirektiv. Eurocodes bruges også, især EN 1993 om stålkonstruktioner, men de er skrevet til land og suppleres altid af de offshore-specifikke standarder.

Vejen til faget går gennem en lang ingeniøruddannelse. Der er ikke rigtig genveje, fordi arbejdet bygger på avanceret mekanik og statistik.

Uddannelsesveje

• Civilingeniør i bygningsdesign, bærende konstruktioner eller mekanik, 5 år. Den klassiske vej.
• Civilingeniør i vindenergi, 5 år. DTU Wind Energy udbyder en kandidatlinje rettet direkte mod havvind.
• Civilingeniør i maskin- eller konstruktionsteknik, 5 år. Ses især hos mølleleverandører og i olie og gas.
• Diplomingeniør i bygge og anlæg eller maskinteknik, 3,5 år, og derefter en kandidatoverbygning på 2 år.

En ren diplomingeniør uden overbygning kan komme ind i faget, men oftest i roller med tegninger, sekundært stål eller fabrikationsopfølgning. De tunge beregningsstillinger kræver som regel en kandidatgrad.

Adgangskrav
Civilingeniørstudier på DTU, Aalborg Universitet og Syddansk Universitet kræver normalt matematik A, fysik B og kemi C. Diplomingeniør kan tages med matematik B suppleret op. Har du et svendebrev, findes der adgangskurser, men regn med et ekstra år.

Hvilke fag der betyder noget
De fag, der reelt bruges i jobbet, er strukturdynamik, udmattelse, finite element-metoden, geoteknik og sandsynlighedsbaseret dimensionering. Et speciale om havvindfundamenter eller udmattelse er den stærkeste indgangsbillet. Mange bliver ansat direkte i forlængelse af et specialesamarbejde med Ørsted, COWI eller Ramboll.

Fra nyuddannet til selvstændig
Regn med to til tre år, før du selv kan stå for et fundamentdesign. Første år går typisk med at køre analyser under en senior, behandle resultater og skrive rapportafsnit. Efter fem til otte år kan du blive lead structural engineer med ansvar for et helt fundamentområde. Derfra går vejen mod teknisk specialist, package manager eller chefingeniør.

Skift fra landbyggeri
Det er en almindelig vej, men kræver omstilling. En konstruktionsingeniør fra husbyggeri kender stål og statik, men skal lære lastsimulering, udmattelse og DNV-standarderne fra bunden. Regn med et år, før du er produktiv. Til gengæld er der stor efterspørgsel, og mange virksomheder ansætter netop med den forventning.

Kurser og certifikater
DNV holder kurser i egne standarder og i Sesam-programmerne. DTU udbyder efteruddannelse i vindenergi. Skal du offshore, kræves GWO Basic Safety Training og for olie og gas BOSIET, samt en offshore-helbredsattest. Engelsk på arbejdsniveau er et krav — alt materiale, alle standarder og de fleste møder er på engelsk.

Beregningsprogrammer
Sesam-pakken fra DNV er den mest udbredte i havvind. GeniE bruges til at bygge rammemodellen, Wajac til bølgelaster og Sestra til selve løsningen. Framework og Stofat bruges til udmattelse. ANSYS og Abaqus bruges til detaljerede FEM-analyser af knudepunkter, flanger og lokale forhold. SACS ses især i olie og gas.

Last- og aeroelastiske simuleringer
Bladed fra DNV og OpenFAST fra amerikanske NREL bruges til at simulere mølle og fundament som ét system. HAWC2 fra DTU Wind Energy er udviklet i Danmark og bruges bredt herhjemme. Resultatet er lange tidsserier, som efterbehandles til udmattelse og ekstremlaster.

Geoteknik og pæle
PLAXIS bruges til jord-struktur-interaktion. Til pælens sideveje modstand bruges p-y-kurver, ofte suppleret med metoder fra det internationale PISA-projekt. Jorddata kommer fra CPT-sonderinger og laboratorieforsøg leveret af geoteknikeren.

Programmering og databehandling
Python er blevet et reelt krav i faget. Et fundamentdesign kræver tusindvis af lasttilfælde, og de kan ikke behandles i hånden. Typiske opgaver er at automatisere modelopsætning, køre parameterstudier og lave rainflow-tælling på tidsserier. MATLAB bruges stadig en del, og Excel bruges til enkle eftervisninger og oversigter.

Tegning og dokumentation
Inventor, SolidWorks eller AutoCAD bruges til fabrikationstegninger sammen med tegnere. Sporbarhed er central. Designrapporter, lastgrundlag og afvigelser samles i dokumentsystemer, fordi tredjepart skal kunne følge hver antagelse. Standardsamlingen fra DNV og Dansk Standard er dagligt opslagsværk.