Prüfung der Durchführbarkeit eines Offshore-Hebevorgangs nach Seegangszustand.
CONSTELLATION, unser hauseigener Simulator für Hebevorgänge im Zeitbereich, modelliert einen definierten Vorgang vom Deck bis zum Meeresboden und bewertet ein festgelegtes Hs×Tp Raster anhand benannter Projektkriterien. Daraus ergibt sich ein Seegangszustandsbereich. Für die gewichtete Durchführbarkeit und ein durchgehendes Wetterfenster sind standortspezifische metozeanische Daten und eine Analyse der Andauer erforderlich.
Von Norwegian Dynamics Engineering · · Überprüft · 4 Min. Lesezeit
Der Einsatzbereich von CONSTELLATION
CONSTELLATION berechnet den definierten Vorgang auf Grundlage physikalischer Grundgleichungen: die Bewegungsgleichung der Nutzlast mit Realgas-Thermodynamik der Gasfeder, Morison-Hydrodynamik sowie dem zeitabhängigen Verhalten in der Spritzwasserzone und bei der Landung. DNV-RP-N103 dient als Grundlage für die Analysemethode; für die Ausführung gelten die vertraglich festgelegte Normausgabe und die Abnahmekriterien des Projekts. Das Modell koppelt Kran, Schiff, Anschlagmittel, Kompensator und Nutzlast.
Gekoppelte Berechnung aus Grundgleichungen
Der gesamte Lastpfad (Kran, Schiff, Anschlagmittel, Kompensator, Nutzlast) wird als ein Modell im Zeitbereich berechnet, nicht mit einem statischen Faktor.
Prüfung auf einem festgelegten Raster
Jede Hs×Tp Rasterzelle benötigt außerdem einen festen Kurswinkel, Spektrum und Richtungsverteilung, Strömung, Wassertiefe, Schiffszustand, Simulationsdauer und Grundlage für Extremwerte.
Das maßgebende Kriterium wird benannt
Wir nennen das begrenzende Kriterium (DAF in der Spritzwasserzone, Landung, Aufsetzgeschwindigkeit oder Hub) und den verbleibenden Abstand zum Grenzwert.
Modelliert, nicht zertifiziert
Eine Vorprüfung der Durchführbarkeit bei verschiedenen Seegangszuständen für die Vorplanung auf der angegebenen ND-Grundlage. Vor der Ausgabe wird sie anhand der Projektgrundlage, der festgelegten Normausgabe und der genehmigten Kriterien neu erstellt.
Ein beispielhafter Seegangszustandsbereich
Die folgende Darstellung zeigt beispielhaft eine Prüfung mit Kompensation für eine Unterwasserstruktur von ~190 t mit dem ANTARES 250 t bei See von vorn. Sie zeigt keinen veröffentlichten Projektsimulationslauf, und ihre Zahlenwerte lassen sich nicht übertragen. Ein Projektergebnis erfordert die vollständige, unten aufgeführte Grundlage.
Die beispielhafte Grenze verläuft durch Hs 2.5 m bei Tp 8 s. Der Ring kennzeichnet bei Hs 2.0 m die beispielhafte Zelle. Leere Zellen hinter der gestrichelten Linie überschreiten die Steilheitsgrenze nach DNV-RP-C205: Solche Seegangszustände treten nicht auf und werden daher nicht geprüft. Dies sind Demonstrationswerte, keine genehmigte Einsatzgrenze.
Was wir simulieren
Eine Projektprüfung kann einen durchgehenden Simulationslauf vom Deck bis zum Meeresboden statt einer statischen Prüfung verwenden. Das Kompensatormodell schaltet den Gasmodus je nach Phase um, während die Last über Bord geht und eintaucht.
Vier Ergebnisse, die getrennt betrachtet werden müssen
Seegangszustandsbereich
Eine ungewichtete Klassifizierung des Rasters für die festgelegten Hs, Tp, Kurswinkel, Spektrum, Richtungsverteilung, Strömung, Wassertiefe und den Schiffszustand.
Gewichtete Durchführbarkeit
Der Seegangszustandsbereich in Verbindung mit einem benannten Standort, einer Jahreszeit und einer metozeanischen Verteilung. Die Gewichtungsgrundlage und Ausschlüsse müssen zusammen mit dem Prozentwert angegeben werden.
Durchgehendes Wetterfenster
Eine Prüfung anhand von Vorhersagen oder Zeitreihen unter Berücksichtigung von Aufgabendauer, Andauer, Unterbrechungen und Prognoseunsicherheit. Siehe Wetterfenster.
Kompensatornutzen
Eine Differenz aus vergleichbaren Simulationsläufen mit und ohne Kompensation bei gleicher Anregung, gleichem Antwortpunkt, gleichen Zufallsstartwerten, gleicher Dauer und gleicher Extremwertgrundlage.
Erforderliche Grundlage für eine Projektprüfung
Lastpfad
Nutzlast und Auftriebszustände; Geometrie, Steifigkeit und Vorspannung der Anschlagmittel; Modell der Kranspitze oder Winde; Kraft-Hub-Daten und Endanschläge des Kompensators.
Schiff und Umgebung
RAOs und Zustand des Schiffs, Antwortpunkt und Kurswinkel; Spektrum und Richtungsverteilung; Strömung, Wassertiefe und hydrodynamische Koeffizienten.
Simulationsprotokoll
Festgelegtes Hs×Tp Raster, Zeitschritt, Anlaufphase, Dauer, Anzahl der Zufallsstartwerte, Regeln für Zufallsstartwerte und statistische Auswertung oder Extremwertbehandlung.
Entscheidungsgrundlage
Abnahmekriterien des Projekts, festgelegte Normausgaben, ein vergleichbarer Referenzlauf bei Angaben zum Nutzen sowie Klimatologie oder Zeitreihen und Andauer bei Angaben zur Verfügbarkeit oder zu Wetterfenstern.
Die geprüften Kriterien
Jeder geprüfte Seegangszustand muss alle Abnahmekriterien erfüllen, damit er als durchführbar gilt.
| Abnahmekriterium | Beispielhafter Standardwert | Geltungsgrundlage |
|---|---|---|
| DAF beim Durchqueren der Spritzwasserzone | ≤ 2.0 | ND Standardwert für die Vorplanung; Analysemethode auf Grundlage von DNV-RP-N103 |
| Ereignisse mit schlaffem Anschlagmittel | = 0 | ND Standardwert für die Vorplanung; maßgeblich ist die projektbezogene Mindestzugkraft |
| DAF bei der Landung | ≤ 2.5 | ND-DS-10 Standardwert für die Vorprüfung |
| Aufsetzgeschwindigkeit | ≤ 0.5 m/s | ND-DS-10 Standardwert für die Vorprüfung |
| Hubausnutzung | ≤ 90 % | ND-DS-10 Standardwert für die Vorprüfung |
Diese Werte sind ND-Standardwerte für die Vorprüfung, keine in DNV-RP-N103 festgelegten Grenzwerte und keine zertifizierten projektspezifischen Kriterien. Die genehmigten Abnahmekriterien des Projekts und die vertraglich festgelegten Normausgaben haben Vorrang.
Was dieses Beispiel mit Kompensation ausweist
Diese Ergebnisse beschreiben nur das Beispiel mit Kompensation. Sie beziffern den Kompensatornutzen nicht; dafür ist ein vergleichbarer Simulationslauf ohne Kompensation auf derselben Grundlage erforderlich.
Lassen Sie Ihren Vorgang prüfen
Senden Sie uns die Angaben zu Struktur, Schiff, Standort und Arbeitsablauf. Wir können einen Seegangszustandsbereich, das maßgebende Kriterium und eine empfohlene Kompensatoreinstellung ermitteln. Für die gewichtete Durchführbarkeit oder die Bewertung eines durchgehenden Wetterfensters sind zusätzlich standortspezifische metozeanische Daten und Angaben zur Andauer erforderlich.
CONSTELLATION-Ergebnisse sind technische Prognosen auf Grundlage von Analysemethoden, die sich an DNV-RP-N103 und der angegebenen ND-Modellierungsgrundlage orientieren; sie stellen keine zertifizierte Analyse dar. Projektgrenzwerte werden erst ausgegeben, wenn das vertraglich festgelegte Schiff, die metozeanischen Daten, die Normausgabe, die Abnahmekriterien und das Rechenlaufprotokoll feststehen.
