Eine passive Einheit, viele Betriebspunkte — phasenweise neu abgestimmt, batteriebetrieben.
Adaptiv-passive Seegangskompensation
Wie sich ein adaptiv-passiver Seegangskompensator von einer passiven Einheit mit fester Einstellung unterscheidet: was er zwischen den Phasen eines Hebevorgangs ändert, welche Probleme dies löst und wann er einem einfachen PHC vorzuziehen ist.
Von Tord Martinsen & Peter Wang · · Geprüft · 5 Min. Lesezeit
Adaptiv-passive Seegangskompensation ist eine weiterentwickelte Form der passiven Seegangskompensation, deren Leistungsmerkmale an die verschiedenen Phasen eines Offshore-Hebevorgangs angepasst werden können. Anders als einfache PHC-Systeme mit festen Einstellungen können adaptive Kompensatoren zwischen Betriebsarten (wie verriegelt, Spritzwasserzone und Unterwasserbetrieb) wechseln, um die Leistung für jede Phase des Hebevorgangs zu optimieren.
Dadurch eignen sich adaptive PHC-Systeme für komplexe Einsätze mit mehreren Anforderungen, etwa das Heben durch die Spritzwasserzone mit anschließender präziser Unterwasserabsetzung.
Worin unterscheiden sich ein adaptives PHC und ein einfaches PHC?
Ein adaptives PHC ist in der Regel ein kostenintensiverer, leistungsfähigerer Kompensator. Die wesentlichen Unterschiede sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:
| Merkmal | Einfaches PHC | Adaptives PHC |
|---|---|---|
| Kosten | 1× | 2–3× |
| Gas-Öl-Verhältnis | Einmalig für die Aufgabe des Hebevorgangs dimensioniert | Größer, mit Gasreserve zur Nachregelung im Betrieb |
| Regelung der Hubgleichgewichtslage | Nein | Ja |
| Im Betrieb einstellbare Steifigkeit | Nein | Ja |
| Im Betrieb einstellbare Dämpfung | Nein | Ja |
| Schnellheben | Nein | Ja |
| Temperaturkompensation | Nein | Ja |
| Gewichtskompensation | Nein | Ja |
| Tiefenkompensation | Nein | Ja |
| Batteriebetrieb | Nein | Ja |
| Datenaufzeichnung | Nein | Ja |
| Kolbenstangenverriegelung | Nein | Ja |
Welche Probleme löst das adaptive PHC?
Die adaptive Einheit ergänzt verschiedene Betriebsarten. Der Lastpfad bleibt in allen Betriebsarten passiv; geändert werden Steifigkeit, Dämpfung und die Position der Kolbenstange innerhalb ihres Hubs.
Kolbenstange für die Handhabung an Deck fixiert
Die Kolbenstange wird verriegelt, sodass sie beim Aufnehmen der Nutzlast nicht ausfahren kann. Dadurch bleibt die erforderliche Hubhöhe gering, solange sich die Last noch über Deck befindet.
Steifer und stärker gedämpft beim Durchgang durch die Wasseroberfläche
Höhere Steifigkeit und stärkere Dämpfung in beiden Richtungen; die Gleichgewichtslage wird versetzt, um den Auftrieb zu berücksichtigen, den die Last beim Eintauchen erhält.
Kühlungs- und Tiefenkorrektur beim Absenken
Das Meerwasser kühlt die Einheit ab und ihr Gasdruck sinkt. Daher wird bordeigenes Hochdruckgas eingespeist, um den Druck auf dem richtigen Niveau zu halten. Mit zunehmender Tiefe drückt der Außendruck die Kolbenstange nach innen; der Gasdruck wird entsprechend abgesenkt. Für extrem große Wassertiefen mit leichten Nutzlasten ist wiederum ein anderes Verfahren erforderlich: kontaktieren Sie uns für diesen Fall.
Weich für die Absetzung und zur Resonanzvermeidung
Ein größeres Gasvolumen wird mit dem Zylinder verbunden, wodurch die Federrate sinkt. Dies verringert die Lastschwankung über den Hub beim Absetzen. Ob das System dadurch auch aus einem kritischen Resonanzbereich gelangt, wird im Modell des Hebevorgangs geprüft und nicht vorausgesetzt.
Kontrolliertes, wiederholbares Abheben
Die Zugkraft wird zunächst unterhalb des Gewichts der Nutzlast gehalten und dann rasch erhöht, sodass die Kolbenstange kontrolliert einfährt. Die Sequenz kann mehrfach ausgeführt werden, was relevant ist, wenn das Abheben beim ersten Versuch gelingen muss.
Asymmetrische Dämpfung für Schnapplast und Überlast
Die Dämpfung beim Ausfahren wird begrenzt, während die Dämpfung beim Einfahren erhöht wird. So gibt die Einheit beim Ereignis über ihren Hub nach und kontrolliert die Rückbewegung. Der Anteil der abgebauten Lastspitze wird aus dem Kraft-Hub-Verlauf des Ereignisses im Modell ermittelt.
Drei Funktionen wirken übergreifend unter allen sechs Betriebsarten, statt selbst Betriebsarten zu sein. Befüllung und Vorbereitung werden softwaregesteuert und anhand der Parameter des vorbereiteten Hebevorgangs geprüft. Nach dem Anschlagen wiegt die Einheit die Nutzlast und korrigiert ihre Gasdrücke im Betrieb, falls der Wert von der Planung abweicht, ohne Rückführung an Deck. Zudem wird jeder Hebevorgang protokolliert, sodass Hubnutzung, DAF und Absetzgeschwindigkeiten anschließend ausgewertet werden können.
Alle sechs Betriebsarten nutzen dieselbe Gasfeder-Hardware mit unterschiedlichen Einstellungen, die im Betrieb angewendet und für die spätere Prüfung protokolliert werden. Der primäre Lastpfad bleibt trotz der Zusatzfunktionen passiv; die adaptiven Funktionen ergänzen Ventile, Sensoren, Steuerungen und eine Batterie, jeweils mit einem definierten sicheren Zustand bei Ausfall. Für dieses Betriebsfenster wurde ANTARES ausgelegt.
Wann sollte statt eines einfachen PHC ein adaptives PHC eingesetzt werden?
- Wenn ein einfaches PHC die für den Einsatz erforderliche Leistung nicht erbringt, meist beim Absetzen.
- Wenn sich die Gleichgewichtslage bei einem einfachen PHC zu stark verschiebt (teilweise durch einen längeren Hub ausgleichbar), beispielsweise aufgrund von Auftrieb oder Wassertiefe.
- Wenn unterschiedliche Einstellungen erforderlich sind, um die angestrebte Dynamik zu erreichen, beispielsweise eine Einstellung in der Spritzwasserzone und eine andere unter Wasser.
Adaptiv-passives HC — häufige Fragen
Was ist adaptiv-passive Seegangskompensation?
Worin unterscheiden sich ein adaptives und ein einfaches PHC?
Benötigt ein adaptives PHC eine externe Stromversorgung?
Was geschieht, wenn der Kompensator im Meerwasser abkühlt?
Wann lohnt sich ein adaptives PHC gegenüber einem einfachen PHC?
Benötigen Sie eine Einheit für mehrere Betriebsarten eines Hebevorgangs?
ANTARES ist unser adaptiv-passiver Seegangskompensator: dieselbe Hardware, mehrere Betriebspunkte. Senden Sie uns die Daten des Hebevorgangs; wir ermitteln die Dimensionierung.
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ANTARES adaptiv-passive Seegangskompensation — vom Deck zum Meeresboden, simuliert in CONSTELLATION
