CONSTELLATION

La ventana meteorológica en la que realmente puede ejecutar su izaje.

CONSTELLATION, nuestro simulador interno de izajes en el dominio del tiempo, modela toda la operación desde la cubierta hasta el fondo marino y después evalúa cada estado de mar según DNV-RP-N103. Obtendrá su ventana operativa (Hs×Tp), el criterio limitante y la mejora que aporta el compensador: antes de movilizar ningún equipo.

Evaluado según DNV-RP-N103 · Base ND-DS
Modelado, sin certificación

Modelo acoplado basado en principios físicos

CONSTELLATION resuelve toda la operación a partir de principios físicos: la ecuación de movimiento de la carga útil, con termodinámica de gas real en el resorte de gas, hidrodinámica de Morison y la base de amplificación dinámica para la zona de salpicadura y el asentamiento según DNV-RP-N103, conforme a nuestra base de modelado ND-DS. Reúne toda la cadena de cargas (grúa, buque, aparejos, compensador y carga útil) en un único modelo acoplado en el dominio del tiempo.

  • Toda la cadena de cargas se resuelve en un solo modelo, sin recurrir a un factor estático
  • Hs×Tp , evaluados criterio por criterio: una ventana, no una cifra aislada
  • Se identifica el criterio limitante y el margen disponible
  • Evaluación preliminar rápida: se confirma con las bases del proyecto antes de su emisión
Modelado, sin certificación · DNV-RP-N103 / ND-DS
Cubierta→fondo marino
Una simulación acoplada continua
Hs × Tp
Se evalúan todos los estados de mar
5
Criterios de aceptación por celda
RP-N103
Base de evaluación DNV + ND-DS
Cómo comprobamos que el modelo es correcto

Verificado frente a un programa de cálculo independiente, régimen por régimen

CONSTELLATION se ha verificado mediante comparación de códigos con OrcaFlex (un programa independiente de referencia en dinámica marina) para casos idénticos. No se ha comparado consigo mismo.

Verificación de CONSTELLATION frente a OrcaFlex: concordancia por régimen de izaje.
Entrada en la zona de salpicadura9 de 9 leyes físicas verificadas frente al programa de referencia
Paso por resonanciaDiferencias inferiores al 0.2 % en todas las fuerzas y en la carrera de respuesta forzada
Detención de la caída libre de un pilotePico de carga de la grúa con una diferencia inferior al 0.25 %; carrera, inferior al 0.5 %
BaseDNV-RP-N103 · DNV-ST-N001 · Normas ND-DS

Se añadirán más regímenes de izaje a esta lista a medida que se valide cada uno.

Una evaluación preliminar sigue siendo una predicción de ingeniería, no un análisis certificado, pero se ha demostrado que su física concuerda con la de un programa independiente en los casos que publicamos.

Modelado en CONSTELLATION · ejemplo representativo

La ventana operativa, evaluada

Cada estado de mar, criterio por criterio. El ejemplo siguiente representa la instalación de una estructura submarina de ~190 t desde la cubierta hasta el fondo marino con el compensador adaptativo ANTARES 250 t con mar de proa.

DAF en zona de salpicadura ≤ 2.0 Eslinga destensada = 0 DAF de asentamiento ≤ 2.5 Velocidad de contacto ≤ 0.5 m/s Carrera ≤ 90%
Operabilidad: estado de mar Hs × Tpzona operable
4.03.53.02.52.01.51.00.54567891011Hs (m)periodo pico Tp (s)4.03.53.02.52.01.51.00.54567891011Hs (m)periodo pico Tp (s)
Operable: los tonos claros indican más margen y los oscuros, proximidad al límiteNo operablePendiente excesiva para darseLímite de pendiente DNV-RP-C205Estado de mar de diseño, Hs 2.0 m a Tp 8 s

La zona operable alcanza Hs 2.5 m en el periodo de diseño (Tp 8 s), y la celda rodeada corresponde al estado de mar modelado (Hs 2.0 m). Las celdas vacías detrás de la línea discontinua superan la pendiente permitida por DNV-RP-C205: esos estados de mar no se dan.

Hs 2.5 m
Límite operativo: para el periodo de diseño y con mar de proa. El compensador mantiene los aparejos en tensión al atravesar la zona de salpicadura y suaviza el asentamiento en el fondo marino.
~85%
Proporción de la temporada operable según esta climatología representativa.
0.53×
Carga de impacto en la zona de salpicadura frente al criterio DNV: los aparejos permanecen en tensión.
Umbral de Hs operable frente a Tp
muy abrupto46810Tp (s)1234Hs (m)

Línea continua: límite modelado. Línea discontinua: límite de pendiente DNV-RP-C205. Los estados de mar cortos y altos no se dan, por lo que el propio mar limita los periodos cortos; la ventana vuelve a estrecharse hacia el mar de fondo de periodo largo.

Bases del ejemplo representativo de ventana operativa.
NormaDNV-RP-N103 · ND-DS-10
Carga útilEstructura submarina de ~190 t
CompensadorANTARES 250 t adaptativo
OrientaciónMar de proa
ClimatologíaInvierno representativo
Criterio limitanteCriterios de la zona de salpicadura en mares de pendiente acusada; carrera hacia el mar de fondo

Los resultados de CONSTELLATION son predicciones de ingeniería evaluadas según DNV-RP-N103 y nuestra base ND-DS con los datos metoceánicos facilitados, no un análisis certificado. Antes de emitirla, se confirma la ventana operativa con los datos metoceánicos del proyecto y el buque contratado.

Qué simulamos

Una simulación continua, de la cubierta al fondo marino

Una simulación continua desde la cubierta hasta el fondo marino, no una comprobación estática. El compensador cambia su régimen de gas en cada fase a medida que la carga sale por la borda y se sumerge.

Fase 1: en cubierta: carga útil aparejada y separada de la cubierta, compensador bloqueado1 · EN CUBIERTA

Con los aparejos instalados y la carga separada de la cubierta; el compensador está bloqueado.

Fase 2: zona de salpicadura: la carga útil atraviesa la zona de oleaje; se comprueban el impacto hidrodinámico y la carga de impacto2 · ZONA DE SALPICADURA

Paso por la zona de oleaje tras salir por la borda: se comprueban el impacto hidrodinámico y la carga de impacto.

Fase 3: descenso: baja a media agua mientras aumentan la resistencia hidrodinámica y la masa añadida3 · DESCENSO

Descenso a media agua a través de la banda de resonancia del heave; aumentan la resistencia hidrodinámica y la masa añadida.

Fase 4: asentamiento en el fondo marino: apoyo lento sobre el suelo4 · ASENTAMIENTO EN EL FONDO MARINO

Asentamiento suave bajo la reacción del suelo.

Criterios de aceptación

Los criterios que comprobamos

Para considerarse operable, cada estado de mar evaluado debe cumplir todos los criterios de aceptación.

Criterios de aceptación de la evaluación preliminar de CONSTELLATION.
DAF al atravesar la zona de salpicadura≤ 2.0DNV-RP-N103
Episodios de eslinga destensada= 0DNV-RP-N103
DAF de asentamiento≤ 2.5ND-DS-10
Velocidad de contacto≤ 0.5 m/sND-DS-10
Utilización de la carrera≤ 90 %ND-DS-10

Los límites de aceptación mostrados son valores predeterminados de la evaluación preliminar de CONSTELLATION, acordes con la práctica de DNV-RP-N103 y nuestra base ND-DS, no límites certificados específicos del proyecto. Para la ejecución, evaluamos según la base DNV propia del proyecto.

2.5 m
Hs operable en el periodo de diseño: la ventana que supera la evaluación.
0.11 m/s
Velocidad modelada de contacto con el fondo marino, muy por debajo del criterio de 0.5 m/s.
En tensión
La eslinga permanece cargada durante el paso por la zona de salpicadura: el compensador absorbe la fuerza de las olas mediante su carrera.
Resultados de simulación · cada caso se ejecuta con y sin compensador

Las dos configuraciones: con compensador, sin él y frente al límite

La evaluación preliminar compara dos situaciones, no se limita a un vídeo: se resuelve la misma operación con el compensador y sin él, frente al criterio limitante. Estas son las cifras que sustentan los vídeos más abajo: cada valor procede de la simulación del caso indicado.

CYGNUS · AMARRE ANTE TEMPORALES

Tensión máxima del tendón: la misma tormenta, con y sin compensador

Tendón solo2,687 t · 144% SWLCon CYGNUS 1500 t / 8 m983 t · 53% SWLSWL tendón 1,866 tTendón solo2,687 t · 144% SWLCon CYGNUS 1500 t / 8 m983 t · 53% SWLSWL tendón 1,866 t
Episodios de carga de impacto: 43 → 0Carrera de 7.30 de 8 m: sin llegar a los topes

Pretensión del tendón de una TLP · una realización de la tormenta, Hs 4.0 m / Tp 12 s · todos los picos por debajo de SWL

POLARIS · CAÍDA LIBRE DE UN PILOTE

Carga en el gancho: caída libre de un pilote y martillo de 1,500 t a 5.0 m/s

Unión rígida, sin amort.37.7 MN · DAF 2.28Con POLARIS 2,000 t / 6 m23.6 MN · DAF 1.43Unión rígida, sin amort.37.7 MN · DAF 2.28Con POLARIS 2,000 t / 6 m23.6 MN · DAF 1.43
La fuerza inferior se mantiene cerca de una meseta de 18 MNDetenido en 5.0 de 6.0 m de carrera

Hundimiento brusco detenido dentro de la carrera · cifra de la unión rígida obtenida de la simulación equivalente

CYGNUS · RECUPERACIÓN DE ANCLA

Carga máxima del cable: extracción de un cajón de succión de arcilla firme

Cable solo≈2× SWL grúaCon CYGNUS 700 t / 5 m566 t · 87% SWLSWL grúa 650 tCable solo≈2× SWL grúaCon CYGNUS 700 t / 5 m566 t · 87% SWLSWL grúa 650 t
Movimiento de la carga útil 3.7× más suave: RMS 0.21 frente a 0.80Extraído de forma constante, por debajo de 0.1 m/s

Cajón de Ø6 m, 120 m de agua · un estado de mar de diseño, Hs 2.5 m / Tp 8 s · extraído de la arcilla

ANTARES · IZAJE RÁPIDO

Separación mínima respecto de la cubierta: despegue desde una barcaza sometida a heave

Grúa convencional7 golpes en cubiertaCon ANTARES, izaje rápido2.53 m · libre a la primeracriterio ≥ 0.30 mGrúa convencional7 golpes en cubiertaCon ANTARES, izaje rápido2.53 m · libre a la primeracriterio ≥ 0.30 m
Episodios de nuevo contacto: 0DAF 1.17Carrera 87%

Módulo de 250 t desde una barcaza de suministro, con grúa autoelevable · mismo estado de mar, Hs 3.5 m / Tp 7.5 s

ANTARES · DE LA CUBIERTA AL FONDO MARINO

Todos los criterios, con margen: una simulación continua

DAF asent. 1.00: crit. ≤ 2.540% del lím.Contacto 0.11 m/s: crit. ≤ 0.522% del lím.Carrera 67%: crit. ≤ 90%74% del lím.lím. crit. = 100%DAF asent. 1.00: crit. ≤ 2.540% del lím.Contacto 0.11 m/s: crit. ≤ 0.522% del lím.Carrera 67%: crit. ≤ 90%74% del lím.lím. crit. = 100%
Relación de carga de impacto 0.08Criterio cumplido

Colector submarino de 150 t hasta 150 m · Hs 3.0 m / Tp 8.0 s · el vídeo muestra el caso de principio a fin

RIGEL · PASO POR LA ZONA DE SALPICADURA

Comprobación de eslinga destensada: DNV-RP-N103 §4.4.3.3

Fhyd / Fstatic con RIGEL0.36: sin destensarlím. destensado 0.90Fhyd / Fstatic con RIGEL0.36: sin destensarlím. destensado 0.90
DAF de la carga útil de 1.15 a 1.91 en 8 realizaciones del oleajeTensión del grupo de eslingas mantenida entre 146–377 kN

Tapa de PRFV a través de la zona de oleaje · el criterio que se aplica en cada celda evaluada al atravesar la zona de salpicadura

Casos representativos modelados en CONSTELLATION y evaluados según la práctica de DNV-RP-N103 y la base ND-DS: predicciones de ingeniería, no análisis certificados. Las cifras de la unión rígida de POLARIS y del cable sin compensador de CYGNUS son referencias de comparación para la misma realización.

Vídeos de aplicaciones · serie completa

Vea CONSTELLATION en acción

Cada vídeo muestra una simulación en CONSTELLATION de un caso real de izaje, con el mismo modelo acoplado basado en principios físicos que usamos para evaluar su operación. Observe cómo el compensador mantiene la tensión del cable en ese estado de mar.

RIGEL: paso por la zona de salpicadura

Compensación pasiva de heave para izar una tapa de PRFV.

ANTARES: de la cubierta al fondo marino

Compensación pasiva adaptativa de heave para un izaje submarino.

ANTARES: izaje rápido

Despegue desde una barcaza de suministro sometida a heave: separación desde el primer intento.

CYGNUS: recuperación de ancla

Sale del lodo, dentro de SWL: un cajón de succión extraído de arcilla firme.

CYGNUS: amarre ante temporales

Dentro de SWL en cada ola: línea de pretensión de un tendón de TLP durante un temporal.

CYGNUS: colocación y sujeción de una góndola

Colocarla es la parte fácil: CYGNUS mantiene el conjunto en contacto durante la acomodación, el heave y la sujeción para el atornillado.

ANTARES: paso por resonancia

Paso controlado por resonancia: un pilote de succión inundado que desciende más allá de 1,300 m.

ANTARES: tubería flexible enrollada sin riser

La ventana de tensión, la sobretracción de una tubería atascada y la detención de la sarta al romperse: suspendida de forma rígida bajo el mismo oleaje, la sarta se rompe a los quince segundos.

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  • Ventana operativa (Hs×Tp) para su emplazamiento
  • El criterio limitante: qué impide realmente la operación
  • Configuración recomendada del compensador

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