吊装作业实际可用的气象窗口。
CONSTELLATION 是我们的内部时域吊装模拟器,可对从甲板到海床的整个作业进行建模,随后依据 DNV-RP-N103 对所有海况逐一筛选。您将获得作业窗口(Hs×Tp)、控制限值,以及升沉补偿器带来的改善,所有结果均在动员前提供。
建模结果,非认证结果
第一性原理耦合模型
CONSTELLATION 从第一性原理出发求解整个作业:负载运动方程结合真实气体气弹簧热力学、Morison 水动力学,以及依据 DNV-RP-N103 和我们的 ND-DS 建模基础确定的浪溅区与着陆动力放大方法。系统将完整载荷路径(起重机、船舶、索具、升沉补偿器和负载)构建为一个耦合时域模型。
- 将完整载荷路径作为单一模型求解,而非采用静态系数
- Hs×Tp 按判定准则逐格扫描,得到窗口而非单一数值
- 明确控制限值及裕度大小
- 快速预工程评估,发布前根据项目基础进行确认
逐工况与独立求解器核对
CONSTELLATION 使用相同工况与 OrcaFlex(一款独立的行业标准海洋动力学求解器)进行代码间验证,而不是进行自我比对。
| 进入浪溅区 | 9 项物理规律中的 9 项均已通过参考求解器验证 |
|---|---|
| 通过共振区 | 所有力和受迫响应行程的偏差均在 0.2 % 以内 |
| 桩体失控下落制动 | 起重机峰值偏差在 0.25 % 以内,行程偏差在 0.5 % 以内 |
| 依据 | DNV-RP-N103 · DNV-ST-N001 · ND-DS 标准 |
其他吊装工况将在逐项完成确认后加入此列表。
筛选属于工程预测,而非认证分析;但在我们公布的工况中,其物理模型已证明与独立求解器一致。
筛选后的作业窗口
对每个海况逐项应用判定准则。以下示例为采用约 190 t 海底结构和 ANTARES 250 t 自适应升沉补偿器在迎浪条件下进行的代表性甲板至海床安装作业。
截止线即为可作业 Hs 边界,在设计周期处通过 Hs 2.5 m(Tp 8 s)。带圆环的设计单元格为建模海况(Hs 2.0 m)。
受长周期控制:短而陡的海况下窗口最宽,向涌浪区逐渐收窄。
| 标准 | DNV-RP-N103 · ND-DS-10 |
|---|---|
| 负载 | 约 190 t 海底结构 |
| 升沉补偿器 | ANTARES 250 t 自适应型 |
| 浪向 | 迎浪 |
| 气候数据 | 代表性冬季 |
| 控制限值 | 陡峭海况下由浪溅区判定准则控制;涌浪条件下由行程控制 |
CONSTELLATION 结果是依据所提供海洋气象数据、DNV-RP-N103 和我们的 ND-DS 基础筛选所得的工程预测,并非认证分析。作业窗口在发布前会根据项目海洋气象数据和合同船舶进行确认。
从甲板到海床的一次连续运行
从甲板到海床一次连续运行,而不是静态校核。负载越过舷侧并浸没时,升沉补偿器会按阶段切换气体模式。
1 · 甲板上完成索具连接并起吊;升沉补偿器处于锁定状态。
2 · 浪溅区越过舷侧并穿过波浪区,校核砰击和冲击载荷。
3 · 下放在水体中部下放并通过升沉共振带;阻力和附加质量逐渐增大。
4 · 海床着陆柔和坐放至土体反力上。
我们的判定准则
每个筛选海况必须通过全部验收准则,才计为可作业。
| 穿越浪溅区 DAF | ≤ 2.0DNV-RP-N103 |
|---|---|
| 索具松弛事件 | = 0DNV-RP-N103 |
| 着底 DAF | ≤ 2.5ND-DS-10 |
| 触底速度 | ≤ 0.5 m/sND-DS-10 |
| 行程利用率 | ≤ 90 %ND-DS-10 |
所示验收限值为 CONSTELLATION 的默认筛选值,符合 DNV-RP-N103 实践和我们的 ND-DS 基础,并非项目特定的认证限值。执行阶段将依据项目自身的 DNV 基础进行筛选。
两种方式均运行,并与限值比较
筛选是一项反事实分析,而不是一段视频:对同一作业分别在有升沉补偿器和无升沉补偿器条件下求解,并与控制限值比较。以下是后续视频背后的数据,每个数值均为所述工况的模拟结果。
筋腱峰值张力,同一风暴下的两种结果
TLP 筋腱预张紧 · 一次风暴实现,Hs 4.0 m / Tp 12 s · 所有峰值均在 SWL 以内
吊钩载荷,1,500 t 桩锤组件以 5.0 m/s 下落
冲穿在行程范围内得到制动 · 刚性冲击数值基于起重机和吊索刚度估算
管线峰值载荷,从硬黏土中拔出吸力沉箱
Ø6 m 沉箱,水深 120 m · 一个设计海况,Hs 2.5 m / Tp 8 s · 回收至甲板
最小甲板净空,从升沉的驳船上起吊
从运输驳船上起吊 250 t 模块,使用自升式平台起重机 · 相同海况,Hs 3.5 m / Tp 7.5 s
一次连续运行,所有判定准则均留有裕度
将 150 t 海底管汇下放至 150 m · Hs 3.0 m / Tp 8.0 s · 视频完整展示该工况
索具松弛校核,DNV-RP-N103 §4.4.3.3
GRP 罩穿过波浪区,每个筛选单元格均执行该浪溅区准则
代表性工况使用 CONSTELLATION 建模,并依据 DNV-RP-N103 实践和 ND-DS 基础筛选,属于工程预测而非认证分析。POLARIS 刚性冲击和 CYGNUS 无补偿钢丝绳数值是同一实现条件下的反事实基准。
查看 CONSTELLATION 的实际应用
每段视频都是 CONSTELLATION 对实际吊装工况的模拟,采用的正是我们用于筛选作业的第一性原理耦合模型。可观察升沉补偿器如何在整个海况过程中维持管线张力。
RIGEL,穿越浪溅区
用于 GRP 罩吊装的被动升沉补偿。
ANTARES,从甲板到海床
用于海底吊装的自适应被动升沉补偿。
POLARIS,桩体失控下落保护
海上打桩缓冲。
ANTARES,快速起吊
从升沉的运输驳船上起吊,首次即顺利脱离。
CYGNUS,锚回收
从硬黏土中拔出吸力沉箱,载荷保持在 SWL 以内。
CYGNUS,风暴系泊
风暴作业窗口内的每个波浪下,TLP 筋腱预张紧管线均保持在 SWL 以内。
CYGNUS,机舱着陆与保持
着陆相对容易;CYGNUS 在沉降、升沉和螺栓连接保持阶段使组件持续接触。
ANTARES,通过共振区
受控通过共振区,将充水吸力桩下放至 1,300 m 以下。
ANTARES,无隔水管连续油管
张力窗口、卡管过拉和断管柱制动;在相同波浪下刚性悬挂时,管柱在十五秒后断裂。
CONSTELLATION 的定位
行程 1.0–6.0 m 02
行程 1.0–6.0 m 03
行程 2.5–8.0 m 07
DNV-RP-N103当前位置 比较所有系统 →
提交吊装工况。
请向我们提供结构、船舶和作业地点信息,我们将对吊装进行建模,并返回作业窗口、控制限值和建议的升沉补偿器配置。
- 您所在地点的作业窗口(Hs×Tp)
- 控制限值,即实际限制作业的因素
- 建议的升沉补偿器配置
post@nodynamics.com · +47 9664 7886
依据 DNV-RP-N103 筛选 · 建模结果,非认证结果
CONSTELLATION 结果是依据所提供海洋气象数据、DNV-RP-N103 和我们的 ND-DS 基础筛选所得的工程预测,并非认证分析。作业窗口在发布前会根据项目海洋气象数据和合同船舶进行确认。
查找合适的升沉补偿器 →