動的増幅係数(DAF)
動的増幅係数とは何か?
動的増幅係数(DAF)は、リフティング操作中の最大動的荷重と静的荷重の比です。DAFが1.0の場合、動的効果がないことを意味します—クレーンはペイロードの静的重量のみを見ています。DAFが2.0の場合、ピーク動的荷重は静的重量の2倍です。
オフショアリフティングでは、波がペイロードが下に吊り下がっている間にクレーンチップを上下に動かします。この相対運動はリフティングシステムに動的力を生成します—クレーンチップが上向きに加速するときは張力スパイク、低下するときはスラック。DAFは、これらの動的力がどの程度悪化しているかを静水中でのリフティングと比較して捉えています。
補償なしのオフショアリフトの典型的なDAF値は、海況、クレーン剛性、スリング長に応じて1.2から2.5の範囲です。ヒーブコンペンセーターがインストールされている場合、DAFを1.05–1.3に削減できます。これは、より小さなクレーンが同じペイロードを持ち上げたり、同じクレーンがより荒い海で操作できることを意味します。
DAFの計算方法
最も単純なDAF推定はDNV-OS-H205(現在DNV-ST-N001)からのもので、次を提供します:
DAF = 1 + aヒーブ / g
ここで、aヒーブはクレーンチップでの最大垂直加速度であり、gは重力加速度(9.81 m/s²)です。振幅ζと周期Tのサイン波ヒーブ運動の場合:
aヒーブ = ζ × (2π/T)²
例えば、ヒーブ振幅が1.5 mで周期が8秒の場合: aヒーブ = 1.5 × (2π/8)² = 0.93 m/s²、DAF = 1 + 0.93/9.81 = 1.09が得られます。これはクレーンチップDAFのみです—フックDAFがより高いのは、スリングとペイロードがクレーンチップの動きを増幅するバネ-質量システムを形成するためです。特に共鳴の近くで。
より正確なDAF計算には、完全な動的システムのモデリングが必要です: クレーンブーム剛性、ワイヤーロープ弾性、シーブ摩擦、スリング配置、ペイロード流体力学特性。OrcaFlexなどのツールが一般的に使用されます。
DAFとヒーブコンペンセーター選択
ヒーブコンペンセーターの主なエンジニアリング上の利点はDAF削減です。ペイロードをクレーンチップの動きから分離することにより、コンペンセーターはリフティングシステムを通じて伝達される動的力を吸収します。
よく調整されたパッシブヒーブコンペンセーターは通常、DAFを60–90%削減します。これは、補償なしでDAF 2.0を見るリフトが補償ありでDAF 1.1–1.4に低下することを意味します。これはコストに直接影響します:
DAF制御が重要な重い海底リフトの場合、ANTARESなどの適応型パッシブコンペンセーターはDAF削減と運用シンプルさの最良のバランスを提供します。
