Interne Hebevorgangssimulation

Betriebsfähigkeitsscreening nach Seegangszustand für einen Offshore-Hebevorgang.

CONSTELLATION, unser interner Zeitbereichssimulator für Hebevorgänge, modelliert einen definierten Vorgang vom Deck bis zum Meeresboden und klassifiziert ein festgelegtes Hs×Tp Raster anhand benannter Projektkriterien. Daraus ergibt sich eine Seegangszustandshüllkurve. Gewichtete Betriebsfähigkeit und ein durchgängiges Wetterfenster erfordern standortspezifische MetOcean-Daten und eine Persistenzanalyse.

Von Norwegian Dynamics Engineering · · Geprüft · 4 Min. Lesezeit

Einsatzbereich von CONSTELLATION

CONSTELLATION berechnet den definierten Vorgang nach Grundprinzipien: die Bewegungsgleichung der Nutzlast mit Realgas-Thermodynamik der Gasfeder, Morison-Hydrodynamik sowie dem Zeitbereichsverhalten in der Spritzwasserzone und bei der Landung. DNV-RP-N103 dient als Grundlage für die Analysemethode; für die Ausführungsarbeiten gelten die vertraglich benannte Ausgabe und die Abnahmekriterien des Projekts. Das Modell koppelt Kran, Schiff, Anschlagmittel, Kompensator und Nutzlast.

Nach Grundprinzipien gekoppelt

Der vollständige Lastpfad (Kran, Schiff, Anschlagmittel, Kompensator, Nutzlast) wird als ein einziges Zeitbereichsmodell berechnet, nicht als statischer Faktor.

Auf einem festgelegten Raster geprüft

Jede Hs×Tp Zelle erfordert außerdem eine feste Ausrichtung, ein Spektrum und eine Richtungsverteilung, Strömung, Wassertiefe, Schiffszustand, Simulationsdauer und Extremwertgrundlage.

Maßgebende Grenze, eindeutig benannt

Wir geben an, welches Kriterium maßgebend ist (DAF in der Spritzwasserzone, Landung, Aufsetzgeschwindigkeit oder Hub) und wie groß die Marge ist.

Modelliert, nicht zertifiziert

Ein vorläufiges Seegangszustandsscreening auf der angegebenen ND-Grundlage. Vor der Ausgabe wird es anhand der Projektgrundlage, der benannten Normenausgabe und der genehmigten Kriterien neu erstellt.

Eine beispielhafte Seegangszustandshüllkurve

Die folgende Darstellung zeigt beispielhaft das Layout eines kompensierten Screenings für eine Unterwasserkonstruktion von ~190 t am ANTARES 250 t bei Kopfsee. Sie stellt keinen veröffentlichten Projektlauf dar, und ihre numerischen Zellen sind nicht übertragbar. Ein Projektergebnis erfordert die vollständige, nachstehend aufgeführte Grundlage.

Beispielhaftes Screening — Hs × TpBeispiel für den Bestanden-/Nicht-bestanden-Bereich
45678910114.03.53.02.52.01.51.00.5
Durchführbar Unzulässig Grenzwert Beispielzelle

Die Beispielgrenze umfasst Hs 2.5 m bei Tp 8 s. Der Ring kennzeichnet die beispielhafte Hs -Zelle bei 2.0 m. Dies sind Demonstrationswerte, keine genehmigte Betriebsgrenze.

Dargestellte Grenze
Hs 2.5 m
bei Tp 8 s unter den beispielhaften Annahmen für Kopfsee. Bei einem Projektscreening kann sich diese Grenze verschieben.
Nein %
nur ungewichtetes Raster; es wird keine saisonale Verfügbarkeit ausgewiesen
Keine Referenzbasis
keine Quantifizierung des Kompensatornutzens ohne vergleichbaren unkompensierten Fall
Beispielhafter Hs -Grenzwert in Abhängigkeit von Tp
Nur beispielhafte Form. Die Projektgrenze hängt von der vollständigen Grundlage für Bewegung, Umgebung, Modell und Abnahme ab.

Was wir simulieren

Ein Projektscreening kann einen durchgängigen Lauf vom Deck bis zum Meeresboden anstelle einer statischen Prüfung verwenden. Das Kompensatormodell schaltet phasenweise den Gasmodus um, wenn die Last über Bord geht und eintaucht.

Kranschiff mit an Deck angeschlagener Nutzlast und gesperrtem Kompensator.
1 · An Deck
Angeschlagen und abgehoben; der Kompensator ist gesperrt.
Die Nutzlast tritt vom Kranschiff aus durch die Spritzwasserzone ins Wasser ein.
2 · Spritzwasserzone
Über Bord durch die Wellenzone, wobei Slamming und Schnapplast geprüft werden.
Die Nutzlast wird am Seegangskompensator durch die offene Wassersäule abgesenkt.
3 · Absenken
Abstieg im mittleren Wasser durch das Resonanzband der Hubbewegung; Widerstand und Zusatzmasse nehmen zu.
Die Nutzlast wird unterhalb des Kranschiffs sanft auf dem Meeresboden abgesetzt.
4 · Landung am Meeresboden
Sanftes Absetzen auf die Bodenreaktion.

Drei Ergebnisse, die nicht miteinander verwechselt werden dürfen

Seegangszustandshüllkurve

Eine ungewichtete Rasterklassifizierung für die festgelegten Hs, Tp, Ausrichtung, Spektrum, Richtungsverteilung, Strömung, Wassertiefe und den Schiffszustand.

Gewichtete Betriebsfähigkeit

Die Hüllkurve in Verbindung mit einem benannten Standort, einer Jahreszeit und einer MetOcean-Verteilung. Die Gewichtungsgrundlage und Ausschlüsse müssen zusammen mit dem Prozentsatz angegeben werden.

Durchgängiges Wetterfenster

Ein Prognose- oder Zeitreihenscreening mit Aufgabendauer, Persistenz, Unterbrechungen und Prognoseunsicherheit. Siehe Wetterfenster.

Kompensatornutzen

Eine Differenz, die durch vergleichbare kompensierte und unkompensierte Läufe mit derselben Anregung, demselben Antwortpunkt, denselben Startwerten, derselben Dauer und derselben Extremwertgrundlage ermittelt wird.

Erforderliche Grundlage für ein Projektscreening

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

Schiffs-RAOs und -zustand, Antwortpunkt und Ausrichtung; Spektrum und Richtungsverteilung; Strömung, Wassertiefe und hydrodynamische Koeffizienten.

Simulationsprotokoll

Festgelegtes Hs×Tp Raster, Zeitschritt, Anlaufphase, Dauer, Anzahl der Startwerte, Richtlinie für Zufallsstartwerte und statistische Behandlung oder Extremwertbehandlung.

Entscheidungsgrundlage

Projektabnahmekriterien, benannte Normenausgaben, vergleichbare Referenzbasis bei ausgewiesenem Nutzen sowie Klimatologie oder Zeitreihen und Persistenz, wenn Verfügbarkeit oder Wetterfenster angegeben werden.

Die von uns geprüften Kriterien

Jeder geprüfte Seegangszustand muss sämtliche Abnahmekriterien erfüllen, um als durchführbar zu gelten.

Beispielhafte Standardwerte für das CONSTELLATION-Screening: Wert und Zuständigkeit.
AbnahmekriteriumBeispielhafter StandardwertZuständigkeit
DAF beim Durchqueren der Spritzwasserzone≤ 2.0ND-Standardwert für die Vorplanung; Analysemethode auf Grundlage von DNV-RP-N103
Ereignisse mit schlaffem Anschlagmittel= 0ND-Standardwert für die Vorplanung; maßgebend ist die projektbezogene Mindestzugkraftanforderung
DAF bei der Landung≤ 2.5ND-DS-10-Standardwert für das Screening
Aufsetzgeschwindigkeit≤ 0.5 m/sND-DS-10-Standardwert für das Screening
Hubausnutzung≤ 90 %ND-DS-10-Standardwert für das Screening

Diese Werte sind ND-Standardwerte für das Screening, keine in DNV-RP-N103 festgelegten Grenzwerte und keine projektspezifischen zertifizierten Kriterien. Sie werden durch die genehmigten Abnahmekriterien des Projekts und die vertraglich benannten Normenausgaben ersetzt.

Angaben in dieser kompensierten Beispieldarstellung

2.5 m
Beispielhafte Hs -Grenze bei Tp 8 s, keine genehmigte Projektgrenze.
0.11 m/s
Beispielhafte Aufsetzgeschwindigkeit am Meeresboden im Vergleich zum angegebenen ND-Standardwert für das Screening.
Unter Zug
Kein Ereignis mit schlaffem Anschlagmittel im dargestellten kompensierten Screening.

Diese Ergebnisse beschreiben nur die kompensierte Beispieldarstellung. Sie quantifizieren den Kompensatornutzen nicht; dazu ist ein vergleichbarer unkompensierter Lauf auf derselben Grundlage erforderlich.

Prüfen Sie Ihren Vorgang

Senden Sie uns die Daten zu Konstruktion, Schiff, Standort und Aufgabe. Wir können eine Seegangszustandshüllkurve, das maßgebende Kriterium und eine empfohlene Kompensatorkonfiguration liefern; ergänzen Sie standortspezifische MetOcean- und Persistenzdaten für eine gewichtete Betriebsfähigkeit oder die Bewertung eines durchgängigen Wetterfensters.

CONSTELLATION-Ergebnisse sind technische Prognosen unter Verwendung von Analysemethoden auf Grundlage von DNV-RP-N103 und der angegebenen ND-Modellierungsgrundlage, keine zertifizierte Analyse. Projektgrenzen werden erst ausgegeben, wenn das vertraglich festgelegte Schiff, die MetOcean-Daten, die Normenausgabe, die Abnahmekriterien und das Simulationsprotokoll festgelegt sind.

Zugehörige Produkte

  • ANTARES — Adaptiv-passiver Seegangskompensator

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