
一套被动装置,覆盖多个工作点,在各阶段之间重新调节,由电池供电。
自适应被动升沉补偿
自适应被动升沉补偿器与固定设定的被动装置有何不同:它在吊装各阶段之间会改变哪些参数、解决什么问题,以及何时值得选用而非基础 PHC。
作者: Tord Martinsen & Peter Wang · · 审核于 · 阅读时长 5 分钟
自适应被动升沉补偿是更先进的 被动升沉补偿 形式,可调整性能特性以适应海上吊装作业的不同阶段。与设定固定的基础 PHC 系统不同,自适应升沉补偿器可在不同作业模式之间切换(例如锁定、浪溅区和水下模式),从而优化吊装各阶段的性能。
因此,自适应 PHC 系统适合涉及多种挑战的复杂作业,例如穿越浪溅区吊装后进行精确的水下着底。
自适应 PHC 与基础 PHC 有何区别?
通常,自适应 PHC 是成本较高、性能较高的升沉补偿器。主要区别汇总如下表:
| 功能 | 基础 PHC | 自适应 PHC |
|---|---|---|
| 成本 | 1× | 2–3× |
| 气油比 | 根据吊装工况一次确定 | 更大,并留有气体余量以便在役重新调节 |
| 行程平衡位置控制 | 否 | 是 |
| 使用期间刚度可调 | 否 | 是 |
| 使用期间阻尼可调 | 否 | 是 |
| 快速起吊 | 否 | 是 |
| 温度补偿 | 否 | 是 |
| 重量补偿 | 否 | 是 |
| 深度补偿 | 否 | 是 |
| 电池供电 | 否 | 是 |
| 数据记录 | 否 | 是 |
| 活塞杆锁定 | 否 | 是 |
自适应 PHC 解决什么问题?
自适应装置增加的是一组作业模式。在所有模式下,载荷路径始终为被动式;改变的是刚度、阻尼以及活塞杆在行程中的位置。
固定活塞杆以便甲板操作
锁定活塞杆,使其在提起负载时不能伸出,从而在负载仍位于甲板上方时降低所需起吊高度。
穿越水面时提高刚度并改善阻尼
双向均采用更高的刚度和阻尼,同时偏移平衡位置,以适应负载入水时获得的浮力。
下放过程中修正冷却和深度影响
海水会冷却装置并使其气体压力下降,因此注入装置自带的高压气体,将压力保持在适当水平。随着深度增加,外部压力将活塞杆向内推,气体压力也相应下调。对于负载较轻的超深水作业,还需采用另一种技术: 联系我们 了解该工况。
采用较软设定,以便着底并避开共振
将更大的气体容积接入液压缸,从而降低弹簧刚度。这可减小就位时行程范围内的载荷变化;是否还能使系统避开共振风险,应在吊装模型中核验,而不能直接假定。
受控离底,可重复执行
先将张力保持在负载重量以下,再快速提高张力,使活塞杆以受控方式缩回。该过程可执行多次,这在必须首次尝试即成功离底时十分重要。
针对冲击和过载的非对称阻尼
限制伸出方向的阻尼,同时提高缩回方向的阻尼,使装置在事件发生时可沿行程让位,并控制其回程。峰值能降低多少,依据模型中该事件的力—行程响应读取。
有三项能力贯穿上述全部六种模式,而非独立模式。充装与准备由软件控制,并根据待实施吊装的参数进行核验。连接负载后,装置会对其称重;如果结果与计划不符,则即时修正气体压力,无需返回甲板。每次吊装都会记录,因此事后可回看行程使用情况、DAF 和着底速度。
六种模式均采用相同的气弹簧硬件,通过不同设定实现,并在作业中即时应用、事后记录供复核。在增加这些能力的同时,主载荷路径仍保持被动式;自适应功能增加了阀门、传感器、控制系统和电池,各部分在失效时均有明确的安全状态。这一作业包络正是 ANTARES 的设计基础。
何时应使用自适应 PHC 而非基础 PHC?
- 当基础 PHC 无法达到作业所需性能时,最常见于着底阶段。
- 当采用基础 PHC 时平衡位置偏移过大(可通过增加行程部分抵消),例如由浮力或水深引起。
- 当需要不同设定才能达到目标动力学特性时,例如穿越浪溅区采用一种设定,水下阶段采用另一种设定。
自适应被动 HC 常见问题
什么是自适应被动升沉补偿?
自适应型与基础 PHC 有何区别?
自适应 PHC 是否需要外部电源?
升沉补偿器在海水中冷却时会怎样?
与基础型相比,何时值得采用自适应 PHC?
需要一套装置覆盖多种吊装模式?
ANTARES 是我们的自适应被动升沉补偿器,采用相同硬件实现多个工作点。请提供吊装数据,我们将给出选型方案。
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ANTARES 自适应被动升沉补偿,从甲板到海床,在 CONSTELLATION 中模拟