Içamento rápido: retirando uma carga de um convés em movimento
Retirar uma carga de um convés em movimento é uma corrida contra o tempo: a carga precisa ficar livre antes que o convés volte a subir. Veja como o içamento rápido de um compensador de heave vence essa corrida e o que mostrou nosso caso modelado com 250 t.
- Quando uma grua retira uma carga de um convés sujeito a heave, o convés pode voltar a subir e atingir a carga antes que ela esteja livre: um novo contato. Um içamento lento muitas vezes perde essa corrida.
- Em um içamento rápido, o compensador sustenta parte do peso da carga enquanto ela ainda está apoiada no convés. Então, no momento definido pelo procedimento de içamento, ele se retrai rapidamente e retira a carga do convés em um só movimento.
- Em nosso caso no CONSTELLATION, com uma carga de 250 t içada apenas pela grua, o convés voltou a atingir a carga em todas as simulações a 1 a 3 m/min e em 15 % das simulações a 20 m/min. Com o içamento rápido do ANTARES, isso não ocorreu em nenhuma das 120 simulações, em nenhuma velocidade.
- O ANTARES já incorpora o içamento rápido, acionado por seus próprios sistemas integrados. Uma unidade ativa pode fazer o mesmo com seu acionamento; nosso VEGA está em desenvolvimento.
Uma carga apoiada em uma barcaça ou embarcação de apoio no mar sobe e desce com o convés. Quando a grua assume a carga, o convés pode estar descendo e deixá-la suspensa logo acima dele. Na onda seguinte, o convés volta a subir. Se a carga ainda não estiver livre, o convés a atinge por baixo.
A corrida contra o convés
Uma grua que iça uma carga pesada opera lentamente, muitas vezes a poucos metros por minuto. Após a saída da carga do convés, ela sobe apenas à velocidade do guincho, alguns centímetros por segundo, enquanto o convés desce e volta a subir a até um metro por segundo em relação ao gancho da grua. Se a próxima subida do convés superar a altura que a carga ganhou até então, e, em um mar irregular, a próxima crista pode ser mais alta que a anterior, o convés alcança a carga (Figura 1). DNV-RP-N103 trata esse evento como a probabilidade de a barcaça atingir o objeto içado após sua saída do convés. Ela depende da velocidade de içamento em relação ao movimento entre o gancho da grua e o convés, e o plano de içamento deve mantê-la abaixo de um valor estabelecido.
Uma velocidade maior de içamento ajuda, mas uma grua com capacidade para a carga raramente é rápida o bastante para superar o movimento do convés. O içamento rápido tira essa exigência do guincho: o compensador retira a carga do convés em um só movimento rápido, e então a grua a iça na sua própria velocidade.
Como funciona o içamento rápido
- Sustentar. Enquanto a carga ainda está apoiada no convés, o compensador é pressurizado para sustentar parte de seu peso. A lingada fica tensionada, mas a carga permanece apoiada.
- Acompanhar. A haste fica com curso disponível para acompanhar o convés enquanto ele sobe e desce sob a carga, além do curso necessário para a retração seguinte.
- Acionar. No momento planejado, geralmente quando o convés começa a descer, o compensador se retrai rapidamente.
- Liberar. A retração retira a carga do convés em um só movimento, e a grua continua o içamento. A análise do içamento verifica a folga em relação ao convés nas ondas seguintes, os picos de carga e o curso utilizado.
O melhor momento para acionar depende da combinação de grua, carga e convés; nem sempre coincide com a crista da onda. A força de sustentação é ajustada para que o convés continue suportando parte do peso da carga em todos os instantes anteriores ao acionamento, inclusive quando desce após uma crista e a força do gás aumenta com o curso. Assim, a carga não deixa o convés por conta própria.
Como a retração é acionada
| Método | Como funciona |
|---|---|
| Comutação de acumuladores | O cilindro é comutado de seu acumulador de baixa pressão para outro, pré-carregado em alta pressão e dimensionado para retrair a carga em questão |
| Injeção de gás | O gás de alta pressão é ligado ao acumulador de trabalho por uma conexão de grande seção, aumentando a força |
| Acionamento ativo | Em uma unidade ativa, o acionamento acrescenta a força de içamento; o acionamento do VEGA é alimentado por bateria |
A força de retração é definida para cada içamento: se for excessiva, provoca um tranco na carga e eleva o pico de carga na lingada; se for insuficiente, retira a carga lentamente demais. A retração também precisa permanecer dentro do curso de trabalho. Nossas unidades têm amortecimento de fim de curso para suavizar um eventual contato nessa posição, mas o içamento é planejado para evitá-lo.
Nosso caso de 250 t
Em um modelo do CONSTELLATION para uma carga de 250 t retirada de um convés sujeito a heave em um mar irregular (Hs 2.16 m, Tp 5.5 s), executamos 120 realizações desse mar em cada uma de quatro velocidades de içamento com uma grua convencional e novamente com o içamento rápido do ANTARES. Ambos começaram no mesmo ponto favorável do movimento do convés.
No içamento rápido, a carga deixou o convés com um DAF da carga útil de 1.27, com pico de carga na lingada de 3,118 kN, dentro dos limites da lingada e da grua, e utilizou 64 % do curso do ANTARES. A ausência de novo contato em 120 simulações fornece um intervalo de confiança exato de 95 % de 0 a 3 % para a taxa de novo contato neste modelo. Trata-se de uma carga e uma condição de mar: cada içamento é dimensionado para sua carga, embarcação e condição de mar.
Quais unidades realizam içamento rápido
ANTARES incorpora o içamento rápido, acionado por seus sistemas integrados sem alimentação externa, e pode acioná-lo várias vezes por carga. Uma unidade ativa pode realizar o içamento rápido com seu próprio acionamento; nosso VEGA ativo está em desenvolvimento. Nossas unidades passivas, RIGEL e CYGNUS, são ajustadas no convés para o içamento e não se retraem sob comando; instaladas em linha com a grua, elas amortecem o tranco na retirada da carga (veja içamentos de transferência).
Fontes e premissas
- O caso de 250 t foi modelado no CONSTELLATION como uma única trajetória de carga acoplada no domínio do tempo, em um mar com Hs 2.16 m e Tp 5.5 s, com 120 realizações em cada velocidade de içamento. Um novo contato é qualquer impacto do convés contra a carga após sua saída do convés, o evento que a DNV-RP-N103 considera para a saída da carga do convés (Seção 9.5.2). As frequências são contagens das simulações, não a estimativa analítica da RP, que pressupõe que a carga deixe o convés em uma crista e nunca ultrapassa 50 %. A grua convencional e o içamento rápido usam a mesma carga, condição de mar e condição favorável de acionamento.
- Somente a grua, simulações com novo contato: 100 % a 1 a 3 m/min, 86 % a 5, 52 % a 10 e 15 % a 20 m/min. Içamento rápido do ANTARES: 0 de 120 em cada velocidade.
- Para zero novos contatos em 120 simulações, o intervalo binomial exato (Clopper-Pearson) de 95 % é de 0 a 3.0 %; o limite superior unilateral de 95 % é de 2.5 %.
- Este caso é um resultado de modelagem para uma carga e uma condição de mar, não um limite operacional geral.
Perguntas frequentes
O que é içamento rápido?
É retirar uma carga de um convés em movimento em um só movimento rápido. O compensador sustenta parte do peso da carga enquanto ela está apoiada no convés e então se retrai rapidamente em um momento definido, deixando a carga livre antes que o convés volte a subir.
Por que o içamento rápido é necessário?
Uma grua com capacidade para uma carga pesada iça lentamente, enquanto o convés de onde retira a carga pode se mover a um metro por segundo. Após uma saída lenta da carga do convés, a próxima subida pode atingi-la. O içamento rápido retira a carga em um só movimento.
Quando o içamento rápido é acionado?
No momento definido pelo procedimento de içamento, geralmente quando o convés começa a descer. O melhor momento depende da combinação de grua, carga e convés e, por isso, é definido na análise do içamento; nem sempre coincide com a crista da onda.
Como a retração é acionada?
Pela comutação do cilindro para um acumulador de alta pressão pré-carregado, pela injeção de gás de alta pressão no acumulador de trabalho ou, em uma unidade ativa, por seu acionamento. O ANTARES usa seus sistemas integrados, sem alimentação externa.
Qual é a probabilidade de novo contato sem içamento rápido?
Em nosso caso modelado com 250 t, com a grua sozinha içando a 1 a 3, 5, 10 e 20 m/min, o convés voltou a atingir a carga em 100, 86, 52 e 15 % das simulações. Com o içamento rápido do ANTARES, isso não ocorreu em nenhuma das 120 simulações em cada velocidade. Este é um caso modelado, em um mar com Hs 2.16 m e Tp 5.5 s, não uma probabilidade geral.
Quais compensadores podem realizar içamento rápido?
O ANTARES incorpora o içamento rápido e pode acioná-lo várias vezes por carga. Uma unidade ativa pode fazê-lo com seu acionamento; nosso VEGA está em desenvolvimento. Uma unidade passiva convencional, como RIGEL ou CYGNUS, ajustada no convés para o içamento, não se retrai sob comando.
Precisa retirar uma carga de um convés em movimento?
Envie-nos:
- a carga e sua lingada
- a grua e sua velocidade de içamento
- a embarcação ou barcaça que suporta a carga e as condições de mar
Modelaremos a saída da carga do convés no CONSTELLATION, somente com a grua e com içamento rápido, e informaremos a folga em relação ao convés, as cargas e o curso necessário.
Envie seu caso de içamento →
