Illustration principale de l'article sur la compensation passive adaptative — illustration Blender par Norwegian Dynamics
CENTRE DE CONNAISSANCES / PASSIF ADAPTATIF

Compensation passive adaptative de pilonnement

Un cœur passif. Des réglages différents pour des besoins différents.

Par Tord Martinsen & Peter Wang · · Révisé en · 9 min de lecture
LA PARTIE ADAPTATIVE

Modifier les réglages à mesure que le levage évolue.

Le ressort à gaz reste le cœur passif. Les fonctions adaptatives modifient son point de fonctionnement et son amortissement pour s’adapter à la phase de levage évaluée.

01 / RAIDEUR

Avec quelle intensité la force varie avec la course.

Modifier le volume de gaz connecté change la réponse du ressort. Le réglage requis provient du modèle de levage.

02 / AMORTISSEMENT

Comment l’énergie de mouvement est dissipée.

Modifier la restriction hydraulique change la réponse pendant l’extension et la rétraction.

03 / ÉQUILIBRE

Où se situe la tige dans son débattement.

Le réglage de pression gère le point de fonctionnement lorsque la charge utile, la température et la pression externe changent.

ANTARES — Compensateur passif adaptatif de pilonnement

Les modes ci-dessous décrivent l’approche ANTARES présentée sur cette page. Les fonctions disponibles, les limites et les séquences d’exploitation dépendent de l’équipement spécifié et du plan de levage.

QUATRE CONTEXTES DE LEVAGE

Faire correspondre le mode de fonctionnement au besoin.

Ces schémas replacent les quatre premiers modes dans leur contexte. Le plan de levage définit les réglages et transitions appropriés.

MANUTENTION SUR PONT

Verrouillé

Maintenir la position de la tige pendant la manutention de la charge au-dessus du pont.

Lire le détail du mode

Tige maintenue pour la manutention sur pont

La tige de piston est verrouillée pour ne pas pouvoir sortir lorsque la charge utile est reprise, ce qui réduit la hauteur de levage requise tant que la charge reste au-dessus du pont.

FRANCHISSEMENT DE LA SURFACE

Zone de déferlement

Ajuster la raideur, l’amortissement et l’équilibre pour le franchissement évalué.

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Plus rigide et mieux amorti à la traversée de la surface

Raideur et amortissement plus élevés dans les deux directions, avec un décalage de la position d’équilibre pour tenir compte de la flottabilité que la charge acquiert en entrant dans l’eau.

DESCENTE

Sous-marin et profondeur

Gérer le point de fonctionnement lorsque le refroidissement et la profondeur évoluent.

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Refroidissement et profondeur corrigés pendant la descente

L’eau de mer refroidit l’unité et sa pression de gaz chute ; du gaz haute pression embarqué est donc injecté pour maintenir la pression au bon niveau. À mesure que la profondeur augmente, la pression externe repousse la tige vers l’intérieur et la pression de gaz est réduite en conséquence. Les très grandes profondeurs avec de faibles charges utiles nécessitent une technique différente : contactez-nous pour ce cas.

POSE

Faible raideur

Utiliser une raideur de ressort plus faible lorsque le cas d’atterrissage l’exige.

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Souple pour l’atterrissage et l’évitement de résonance

Un volume de gaz plus important est raccordé au vérin, ce qui abaisse la raideur du ressort. Cela réduit la variation de charge sur la course à la pose ; le fait que cela écarte aussi le système d’un risque de résonance est vérifié dans le modèle de levage, non supposé.

Contextes illustratifs, non une séquence d’exploitation prescrite ni un plan d’équipement. Lire le détail du mode pour le mécanisme et ses limites.

Deux capacités supplémentaires pour des événements spécifiques.

LEVAGE RAPIDE

Décollage contrôlé, reproductible

La tension est d’abord maintenue en dessous du poids de la charge utile, puis augmentée rapidement afin que la tige rentre de façon contrôlée. La séquence peut être exécutée plusieurs fois, ce qui compte lorsqu’un décollage doit réussir dès la première tentative.

ABSORPTION DES CHOCS

Amortissement asymétrique pour choc et surcharge

L’amortissement en extension est limité tandis que l’amortissement en rétraction est augmenté, de sorte que l’unité cède sur sa course pendant l’événement et maîtrise le retour. La part du pic ainsi supprimée se lit sur la réponse force-course de l’événement dans le modèle.

Préparation, correction de poids et journalisation.

Trois capacités s’appliquent sous les six modes plutôt que d’en être elles-mêmes. Le remplissage et la préparation sont pilotés par logiciel et vérifiés par rapport aux paramètres du levage préparé. L’unité pèse la charge utile une fois celle-ci attachée et corrige ses pressions de gaz à la volée si la valeur diffère du plan, sans retour au pont. Et chaque levage est journalisé, de sorte que l’usage de la course, le DAF et les vitesses d’atterrissage peuvent être relus par la suite.

COMPARER L’ÉQUIPEMENT SPÉCIFIÉ

Quels réglages ce levage nécessite-t-il ?

Une référence à réglage fixe et les capacités ANTARES décrites ici sont des configurations différentes. Vérifier le périmètre de fourniture réel avant de comparer les fonctions ou le coût.

Comparaison fonctionnelle, non une liste de fonctions universelle pour toute unité passive ou adaptative.
CapacitéRéférence passive à réglage fixeApproche adaptative ANTARES
Volume de gaz, raideur et amortissementLes réglages et le volume de gaz sont choisis pour le cycle de service prévu. Vérifier les possibilités de réglage de l’unité spécifiée.Une réserve de gaz et un réglage en service permettent différents points de fonctionnement ; la raideur et l’amortissement peuvent être modifiés en cours d’utilisation.
Équilibre de course ; température, poids et profondeurÉvaluer la dérive d’équilibre qui en résulte et le débattement disponible sur l’ensemble de l’opération.Le réglage de pression gère le point de fonctionnement lorsque ces conditions évoluent, dans les limites configurées.
Levage rapide et verrouillage de la tigeVérifier si ces fonctions sont incluses ; une référence à réglage fixe ne garantit pas leur disponibilité.Les modes levage rapide et verrouillé décrits ci-dessus prennent en charge les tâches de levage concernées.
Fonctionnement sur batterie et journalisation des donnéesLa surveillance, la journalisation et les dispositions d’alimentation dépendent de la configuration de l’équipement.La batterie et les systèmes de commande embarqués assurent le réglage et la journalisation sans ombilical.
Performance et sélectionDémontrer que la réponse passive satisfait les critères dimensionnants sur l’ensemble du cycle de service requis.Démontrer l’intérêt de modifier les réglages, y compris les transitions, les limites de commande et le comportement en cas de défaillance.

Comparer le coût à périmètre équivalent. Utiliser la même SWL, la même course, la même profondeur nominale, la même instrumentation, les mêmes fonctions d’exploitation et le même périmètre de certification. Il n’existe pas de rapport de prix universel de 2–3×.

La compensation passive adaptative de pilonnement est une forme avancée de compensation passive de pilonnement capable d’ajuster ses caractéristiques de performance pour s’adapter aux différentes phases d’une opération de levage offshore. Contrairement aux systèmes PHC de base à réglages fixes, les compensateurs adaptatifs peuvent basculer entre plusieurs modes de fonctionnement (verrouillé, zone de déferlement, sous-marin, par exemple) pour optimiser la performance à chaque étape du levage.

Le réglage adaptatif peut être utile lorsque la réponse requise change entre les phases de levage. Son intérêt et ses limites opérationnelles sont établis pour le cas du projet.

Les six modes reposent sur le même matériel à ressort à gaz sous des réglages différents, appliqués à la volée et journalisés pour examen ultérieur. Le chemin de charge principal reste passif malgré la capacité ajoutée ; les fonctions adaptatives ajoutent des vannes, des capteurs, des commandes et une batterie, chacun avec un état de repli défini en cas de perte. Cette enveloppe opérationnelle est celle autour de laquelle ANTARES a été conçu.

Quand utiliser un PHC adaptatif plutôt qu’un PHC de base ?

  1. RéponseUne option passive à réglage fixe ne peut satisfaire la réponse requise sur le cycle de service évalué, y compris l’atterrissage.
  2. Débattement disponibleDes variations de flottabilité, de température ou de profondeur déplaceraient trop l’équilibre dans la course disponible. Comparer le réglage aux autres options de conception.
  3. Besoins changeantsDifférentes phases de levage nécessitent différents réglages pour satisfaire la dynamique visée. Évaluer aussi les transitions et le comportement en cas de défaillance du réglage.

Compensation passive adaptative — questions fréquentes

Qu’est-ce que la compensation passive adaptative de pilonnement ?
Un compensateur passif qui se reconfigure lui-même (raideur, amortissement, équilibre) pour chaque phase du levage, en basculant entre des modes tels que verrouillé, zone de déferlement, sous-marin et atterrissage à faible raideur, tout en conservant l’architecture passive à ressort à gaz.
Quelle est la différence entre un PHC adaptatif et un PHC de base ?
Comparer l’équipement spécifié. Une référence à réglage fixe est ajustée pour son cycle de service prévu. ANTARES ajoute un réglage en service et les fonctions d’exploitation décrites ici. Le coût dépend de la SWL, de la course, de la profondeur nominale, de l’instrumentation, des fonctions et du périmètre de certification ; ce n’est pas un multiple de prix universel.
Un PHC adaptatif nécessite-t-il une alimentation externe ?
La configuration ANTARES décrite ici utilise une batterie embarquée sans ombilical, qui alimente ses fonctions de commande et de réglage. Vérifier l’alimentation, l’autonomie et les dispositions auxiliaires de l’équipement spécifié plutôt que de considérer ceci comme une règle pour tout compensateur adaptatif.
Que se passe-t-il lorsque le compensateur se refroidit dans l’eau de mer ?
Les deux sont compensés automatiquement : du gaz haute pression embarqué complète la pression lorsque l’unité se refroidit dans l’eau de mer, et la pression est réduite à mesure que la pression externe de profondeur s’exerce contre la tige.
Quand un PHC adaptatif se justifie-t-il par rapport à un PHC de base ?
Lorsque la performance d’un PHC de base est insuffisante (généralement à l’atterrissage), lorsque l’équilibre dériverait trop sous l’effet de la flottabilité ou de la profondeur, ou lorsque le levage nécessite une dynamique différente selon la phase : rigide dans la zone de déferlement, souple au fond marin. Le guide de sélection accompagne cette décision.

Besoin d’une seule unité pour couvrir plusieurs modes de levage ?

ANTARES est notre compensateur passif adaptatif : même matériel, plusieurs points de fonctionnement. Communiquez-nous les données du levage et nous reviendrons vers vous avec un dimensionnement.

Le voir en action

Compensation passive adaptative de pilonnement ANTARES — du pont au fond marin, simulée dans CONSTELLATION

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