クレーン荷重チャート

クレーン荷重チャートは、クレーンが様々なブーム長とアングルで持ち上げることができる最大安全作業負荷(SWL)を指定します。オフショア操業では、波で誘起される船舶運動から生じる動的負荷を考慮するために、標準的な陸上荷重チャートを減格する必要があります。

動的荷重係数(ψ)は、クレーンフックと荷重の間の相対運動により、荷重が経験する追加力の大きさを表します。動的係数1.0は追加の動的負荷がないことを意味し、1.5は負荷が静的重量より50%高いことを意味します。

動的荷重係数が重要である理由

オフショアリフティング操業中に、波は船舶をヒーブさせます。荷重がクレーンから吊り下げられている場合、次の力を経験します:

  • 重力 — 荷重の静的重量
  • 船舶ヒーブ — クレーンフックが船舶と共に上下に移動する
  • 荷重慣性 — 荷重は運動の変化に抵抗する
  • スナップ荷重 — スラックが取られた時のワイヤの突然の張力

動的荷重係数はこれらの効果をクレーンの荷重チャートに適用される単一の数値でキャプチャします。

相対速度を計算する方法は?

分類協会規則によれば、相対速度は通常以下のように与えられます:

v_r =\frac{1}{2}v_L + \sqrt{v_c^2+v_d^2}

ここで v_r は相対速度、 v_L はクレーンの持ち上げ速度、 v_c は波の動きによるクレーンの垂直速度、 v_d は波の動きによるデッキの速度です。

シミュレーションツールを使用して v_c v_d の推定を支援することができるか、保守的なアプローチを使用できます。

動的係数と許容ペイロードを計算する方法は?

通常のクレーンは、動的係数を次のように計算されます:

\psi =1 + \frac{v_r}{g} \sqrt{\frac{k}{m}}

ここで v_r は相対速度、 g は重力加速度、 k はクレーン剛性(クレーン角度などで異なる)、 m はペイロードです。

\psi は通常、オフショアリフト中のクレーンリフティング容量を減格するために使用されますが、通常は1.3未満の値で動作することは許可されていません。

例えば、デッキリフト用にSWL 10tのリフト容量を持ち、動的設計係数が1.3のクレーンがあると言います。計算された動的係数が1.2および1.8である場合、船外リフティング容量はどうなりますか?

最初のケースでは、動的係数が1.3以下かどうかは関係ないので10tになります。2番目のケースでは、許可されたリフティング容量は:
m = 10 \cdot \frac{1.3}{1.8} = 7.2\ \text{t}

ショックアブソーバーを使用することで、動的係数を通常1.3以下に保つことができるため、全容量を維持することができます。

ショックアブソーバーでクレーンの全容量を維持する

クレーン荷重チャート分析からの重要な洞察: 動的係数は効率的なリフティング容量を減らします、時には劇的に。SWL 10t定格のクレーンは荒い海で安全に5-6tしか持ち上げることができない場合があります。

ショックアブソーバーは、海の状態に関係なく、動的係数を1.3以下に制限することで、この問題を解決します。これは以下を意味します:

  • より高い海況での全クレーン容量の維持
  • より広い運用気象窓 — 気象遅延が減少
  • より安全な作業 — 制御された力、スナップ荷重がない
  • コスト削減 — より小さいクレーンが同じペイロードを処理できます

Norwegian Dynamicsの POLARISクレーンショックアブソーバーはこのアプリケーション用に特別に設計されています。従来のマルチシリンダー・ソリューションより軽く、小さく、安価なシングルシリンダー設計で90%以上の効率を達成します。

基準と分類

オフショア操業用のクレーン荷重チャートはDNV ST-0378、DNV RP-N202、API 2C、およびEN 13852によって管理されます。Norwegian Dynamicsの製品はDNV ST-0378に従って設計・分類されています。

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