Intern løftesimulering

Screening av operasjonelle sjøtilstander for et offshoreløft.

CONSTELLATION, vår interne simulator for løft i tidsdomenet, modellerer en definert operasjon fra dekk til havbunn og klassifiserer et angitt Hs×Tp rutenett mot navngitte prosjektkriterier. Det gir et operasjonsområde for sjøtilstander. Vektet operabilitet og et sammenhengende værvindu krever stedsspesifikke metocean-data og analyse av varighet.

Av Norwegian Dynamics Engineering · · Gjennomgått · 4 min lesetid

Slik brukes CONSTELLATION

CONSTELLATION beregner den definerte operasjonen fra grunnleggende fysiske prinsipper: bevegelsesligningen for nyttelasten, termodynamikk for gassfjæren med reell gass, Morison-hydrodynamikk og respons i skvalpesonen og ved landing i tidsdomenet. DNV-RP-N103 gir føringer for analysemetoden; utgaven angitt i kontrakten og prosjektets akseptkriterier styrer analysen som leveres. Modellen kobler sammen kran, fartøy, løfteredskap, kompensator og nyttelast.

Sammenkoblet modell basert på fysiske prinsipper

Hele lastveien (kran, fartøy, løfteredskap, kompensator, nyttelast) beregnes som én modell i tidsdomenet, ikke som en statisk faktor.

Screenet i et angitt rutenett

Hver Hs×Tp celle krever også en fast kursvinkel, spektrum og retningsspredning, strøm, vanndyp, fartøytilstand, simuleringsvarighet og grunnlag for ekstremverdier.

Dimensjonerende grense angis

Vi oppgir hvilket kriterium som er dimensjonerende (DAF i skvalpesonen, landing, landingshastighet eller slaglengde), og hvor stor marginen er.

Modellert, ikke sertifisert

En tidlig screening av sjøtilstander på det oppgitte ND-grunnlaget. Den gjøres på nytt mot prosjektgrunnlaget, angitt utgave av standarder og godkjente kriterier før den utgis.

Et illustrerende operasjonsområde for sjøtilstander

Illustrasjonen nedenfor viser oppsettet for en screening med kompensator for en undervannsstruktur på ~190 t med ANTARES 250 t i motsjø. Den viser ikke en publisert prosjektkjøring, og tallverdiene i cellene kan ikke overføres til andre prosjekter. Et prosjektresultat krever hele grunnlaget som er oppført nedenfor.

Illustrerende screening: Hs × Tpeksempel på område som består og ikke består
4.03.53.02.52.01.51.00.54567891011Hs (m)toppperiode Tp (s)4.03.53.02.52.01.51.00.54567891011Hs (m)toppperiode Tp (s)
Gjennomførbar: lyse felt har større margin, mørke felt ligger nær grensenIkke gjennomførbarFor bratt til å forekommeBratthetsgrense i DNV-RP-C205Dimensjonerende sjøtilstand, Hs 2.0 m ved Tp 8 s

Eksempelgrensen går ved Hs 2.5 m ved Tp 8 s. Ringen markerer den illustrerende Hs 2.0 m-cellen. Tomme celler bak den stiplede linjen er brattere enn grensen i DNV-RP-C205: slike sjøtilstander forekommer ikke og er derfor ikke screenet. Dette er demonstrasjonsverdier, ikke en godkjent operasjonsgrense.

Illustrert grense
Hs 2.5 m
ved Tp 8 s med eksempelets forutsetninger om motsjø. Grensen kan flytte seg i en prosjektscreening.
Nei %
kun et uvektet rutenett; ingen sesongvis tilgjengelighet er angitt
Ingen referansekjøring
ingen tallfesting av kompensatorens nytte uten en sammenlignbar kjøring uten kompensator
Illustrerende Hs grense mot Tp
for bratt46810Tp (s)1234Hs (m)
Heltrukket linje: eksempelgrensen lest fra rutenettet, med punktet ved Tp 8 s. Stiplet linje: bratthetsgrensen i DNV-RP-C205, som begrenser de korte periodene. Kurven viser bare et eksempel: prosjektgrensen avhenger av hele grunnlaget for bevegelser, miljø, modell og akseptkriterier.

Dette simulerer vi

En prosjektscreening kan bruke én sammenhengende kjøring fra dekk til havbunn fremfor en statisk kontroll. Kompensatormodellen skifter gassmodus for hver fase mens lasten føres over rekka og senkes ned i vannet.

Kranfartøy med nyttelasten rigget på dekk og kompensatoren sperret.
1 · På dekk
Løfteredskapet er montert og lasten løftet fri fra dekket; kompensatoren er sperret.
Nyttelasten senkes fra kranfartøyet ned i vannet gjennom skvalpesonen.
2 · Skvalpesone
Over rekka og gjennom bølgesonen: slaglast og rykklast kontrolleres.
Nyttelasten senkes ned gjennom den åpne vannsøylen med hivkompensatoren.
3 · Nedsenking
Nedsenking midt i vannsøylen gjennom resonansområdet for hiv; motstand og medført masse øker.
Nyttelasten settes mykt ned på havbunnen under kranfartøyet.
4 · Landing på havbunnen
Myk nedsetting mot bunnens reaksjonskraft.

Fire resultater som må holdes fra hverandre

Operasjonsområde for sjøtilstander

En uvektet klassifisering i rutenettet for angitt Hs, Tp, kursvinkel, spektrum, retningsspredning, strøm, vanndyp og fartøytilstand.

Vektet operabilitet

Operasjonsområdet kombinert med en navngitt lokasjon, sesong og fordeling av metocean-data. Vektingsgrunnlaget og eventuelle utelatelser må oppgis sammen med prosentandelen.

Sammenhengende værvindu

En vurdering av prognoser eller tidsserier som tar hensyn til oppgavens varighet, sammenhengende forhold, avbrudd og prognoseusikkerhet. Se Værvinduer.

Nytten av kompensatoren

En forskjell fastslått ved sammenlignbare kjøringer med og uten kompensator, med samme pådriv, responspunkt, startverdier for tilfeldige forløp, varighet og grunnlag for ekstremverdier.

Nødvendig grunnlag for en prosjektscreening

Lastvei

Nyttelast og oppdriftstilstander; geometri, stivhet og forspenning i løfteredskap; modell for krantupp eller vinsj; data for kompensatorens kraft og slaglengde samt endestopp.

Fartøy og miljø

Fartøyets RAO-er og tilstand, responspunkt og kursvinkel; spektrum og retningsspredning; strøm, vanndyp og hydrodynamiske koeffisienter.

Simuleringslogg

Angitt Hs×Tp rutenett, tidssteg, opptrapping, varighet, antall tilfeldighetsfrø, policy for tilfeldighetsfrø og statistisk behandling eller behandling av ekstremverdier.

Beslutningsgrunnlag

Prosjektets akseptkriterier, angitte utgaver av standarder, sammenlignbar referansekjøring når nytte hevdes, samt klimatologi eller tidsserier og analyse av varighet når tilgjengelighet eller værvinduer rapporteres.

Kriteriene vi kontrollerer

Hver screenet sjøtilstand må oppfylle alle akseptkriteriene for å regnes som gjennomførbar.

Illustrerende standardverdier for screening i CONSTELLATION: verdi og ansvar for fastsettelse.
AkseptkriteriumIllustrerende standardverdiAnsvar for fastsettelse
DAF ved passering av skvalpesonen≤ 2.0NDs standardverdi for tidligfasevurdering; analysemetoden bygger på DNV-RP-N103
Hendelser med slakk stropp= 0NDs standardverdi for tidligfasevurdering; prosjektets krav til minste strekkraft gjelder
DAF ved landing≤ 2.5Standardverdi for screening i ND-DS-10
Landingshastighet≤ 0.5 m/sStandardverdi for screening i ND-DS-10
Utnyttelse av slaglengde≤ 90 %Standardverdi for screening i ND-DS-10

Disse verdiene er NDs standardverdier for screening, ikke grenser angitt i DNV-RP-N103 og heller ikke sertifiserte prosjektkriterier. Prosjektets godkjente akseptkriterier og utgavene av standardene angitt i kontrakten gjelder foran disse verdiene.

Dette viser illustrasjonen med kompensator

2.5 m
Illustrerende Hs grense ved Tp 8 s, ikke en godkjent prosjektgrense.
0.11 m/s
Illustrerende landingshastighet på havbunnen målt mot den oppgitte standardverdien for ND-screening.
I strekk
Ingen hendelse med slakk stropp i den illustrerende screeningen med kompensator.

Disse resultatene beskriver bare illustrasjonen med kompensator. De tallfester ikke kompensatorens nytte; det krever en sammenlignbar kjøring uten kompensator på samme grunnlag.

Få operasjonen din screenet

Send oss grunnlaget for strukturen, fartøyet, lokasjonen og oppgaven. Vi kan levere et operasjonsområde for sjøtilstander, det dimensjonerende kriteriet og et anbefalt kompensatoroppsett. Legg til stedsspesifikke metocean-data og data om sammenhengende forhold for vektet operabilitet eller vurdering av et sammenhengende værvindu.

Resultatene fra CONSTELLATION er tekniske beregninger basert på analysemetoder med føringer fra DNV-RP-N103 og det oppgitte ND-modellgrunnlaget, ikke en sertifisert analyse. Prosjektgrenser utgis først når fartøyet i kontrakten, metocean-data, utgaver av standarder, akseptkriterier og simuleringslogg er fastlagt.

Relaterte produkter

  • ANTARES: Adaptiv passiv hivkompensator

Relatert lesning

Tilbake til Kunnskapssenteret