甲板→海底
一連の連成解析
吊上作業を実施できる気象条件の範囲。
自社開発の時間領域吊上シミュレーターCONSTELLATIONは、甲板から海底までの作業全体をモデル化し、DNV-RP-N103に従ってすべての海象条件をスクリーニングします。運用可能範囲（Hs×Tp）、支配的な制限条件、補償装置による効果を、動員前に把握できます。
DNV-RP-N103に基づくスクリーニング · ND-DS基準
モデルによる予測、認証済み解析ではありません
モデルによる予測、認証済み解析ではありません
第一原理に基づく連成解析
CONSTELLATIONは、実在気体を考慮したガススプリングの熱力学、Morison式による流体力、DNV-RP-N103に基づくスプラッシュゾーンと着底時の動的増幅を用い、ペイロードの運動方程式から作業全体を解きます。モデル化には当社のND-DS基準を用います。クレーン、船舶、索具、補償装置、ペイロードを含む荷重伝達系全体を、単一の連成時間領域モデルとして扱います。
- 静的な係数ではなく、荷重伝達系全体を一つのモデルで解析
- Hs×Tp の各条件を判定し、単一値ではなく運用可能範囲を算出
- 支配的な制限条件と、その限界までの余裕を明示
- 初期設計段階の迅速な評価。発行前にプロジェクト条件に照らして確認
モデルによる予測、認証済み解析ではありません · DNV-RP-N103 / ND-DS
Hs × Tp
すべての海象条件を評価
5
各条件の合否判定
RP-N103
DNVのスクリーニング基準 + ND-DS
モデルの妥当性をどう確認するか
吊上作業の各段階で独立したソルバーと照合
CONSTELLATIONは、同一条件でOrcaFlex（業界標準の独立した海洋動力学ソルバー）とコード間検証を行っています。自己照合ではありません。
| スプラッシュゾーンへの進入 | 9件中9件の物理法則について、参照ソルバーとの一致を検証 |
|---|---|
| 共振域の通過 | すべての力と強制応答によるストロークで差は0.2 %以内 |
| 杭の急落停止 | クレーンの最大荷重は0.25 %以内、ストロークは0.5 %以内 |
| 適用基準 | DNV-RP-N103 · DNV-ST-N001 · ND-DS規格 |
ほかの吊上作業条件も、検証が完了次第この一覧に追加します。
スクリーニング結果は工学的予測であり、認証済み解析ではありません。ただし、その基礎となる物理モデルは、公表している事例で独立したソルバーとの一致を確認しています。
CONSTELLATIONによるモデル結果 · 代表例
スクリーニングで得た運用可能範囲
すべての海象条件を判定基準ごとに評価します。以下は、~190 tの海中構造物を甲板から海底に設置する代表例で、 ANTARES 250 t アダプティブパッシブヒーブ補償装置を向かい波条件で使用しています。
スプラッシュゾーンのDAF ≤ 2.0
スリングの弛み = 0
着底時のDAF ≤ 2.5
着底速度 ≤ 0.5 m/s
ストローク ≤ 90%
作業可否：海象条件 Hs × Tp作業可能な領域
作業可能：明るいほど余裕が大きく、暗いほど限界に近い作業不可発生しない急峻な波DNV-RP-C205の波形勾配限界設計海象条件、Hs 2.0 m、Tp 8 s
作業可能な領域は Hs 2.5 mまで達します（設計周期Tp 8 s）。丸で囲んだセルは、モデル化した海象条件（Hs 2.0 m）を示します。破線の向こうの空白セルはDNV-RP-C205で許容される波形勾配を超え、実際には発生しない海象条件です。
Hs 2.5 m
運用上限：設計周期の向かい波における値です。補償装置はスプラッシュゾーン通過中の索具の張力を保ち、海底への設置時の衝撃を和らげます。
~85%
この代表的な海象統計で作業可能となる季節内の割合。
0.53×
スプラッシュゾーンでのスナップ荷重とDNVの判定基準の比較：索具の張力を維持。
作業可能なHs の上限とTp
実線はモデルによる境界、破線はDNV-RP-C205の波形勾配限界です。短周期で波高の大きい波は発生しないため、短周期側は海象自体によって制限されます。長周期のうねりに向かう側でも、運用可能範囲は再び狭まります。
| 規格 | DNV-RP-N103 · ND-DS-10 |
|---|---|
| ペイロード | ~190 tの海中構造物 |
| 補償装置 | ANTARES 250 t アダプティブパッシブヒーブ補償 |
| 波向 | 向かい波 |
| 海象統計 | 代表的な冬季条件 |
| 支配的な制限条件 | 急峻な波でのスプラッシュゾーン通過判定。うねり側ではストローク |
CONSTELLATIONの結果は、提供された海象データに基づきDNV-RP-N103および当社のND-DS基準に従ってスクリーニングした工学的予測であり、認証済み解析ではありません。運用可能範囲は、発行前にプロジェクトの海象条件と契約船舶に照らして確認します。
シミュレーションの対象
甲板から海底までの一連の解析
静的な確認ではなく、甲板から海底までを一連の解析で扱います。荷重が船外へ出て水没する過程で、補償装置は段階に応じてガスの動作モードを切り替えます。
1 · 甲板上索具を取り付けて甲板から吊り上げます。この段階では補償装置をロックします。
2 · スプラッシュゾーン船外へ移し、波の影響を受ける領域を通過させます。スラミング荷重とスナップ荷重を確認します。
3 · 降下中層水域を降下し、ヒーブ共振域を通過します。抗力と付加質量の影響が増します。
4 · 海底への着底地盤反力を受けながら静かに着底させます。
合否基準
確認する判定基準
スクリーニングした海象条件を作業可能と判定するには、すべての合否基準を満たす必要があります。
| スプラッシュゾーン通過時のDAF | ≤ 2.0DNV-RP-N103 |
|---|---|
| スリングの弛みの発生 | = 0DNV-RP-N103 |
| 着底時のDAF | ≤ 2.5ND-DS-10 |
| 着底速度 | ≤ 0.5 m/sND-DS-10 |
| ストローク使用率 | ≤ 90 %ND-DS-10 |
表示した合否限界は、DNV-RP-N103の実務と当社のND-DS基準に沿ったCONSTELLATIONのスクリーニング用デフォルト値であり、プロジェクト固有の認証済み限界値ではありません。実施工向けには、そのプロジェクトのDNV適用基準に照らして評価します。
2.5 m
作業可能なHs （設計周期）：スクリーニングで確認された範囲。
0.11 m/s
モデル化した海底着底速度は、0.5 m/sの合否限界を十分に下回ります。
張力を維持
スプラッシュゾーン通過中もスリングに荷重がかかり続けます。補償装置が波による力をストロークで吸収します。
シミュレーション出力 · すべての条件を装置ありとなしで解析
装置あり、なし、限界値を比較
スクリーニングでは、同じ作業を補償装置ありとなしの両方で解き、支配的な限界値と比較します。単なる動画ではありません。以下の動画の根拠となる数値は、記載した各条件についてシミュレーションから直接得た結果です。
CYGNUS · 暴風時の係留
テンドンの最大張力：同じ暴風条件で装置ありとなしを比較
スナップ荷重の発生回数 43 → 0ストロークは8 m中7.30 m。ストッパーには達しません
TLPテンドンの初期張力 · 1回の暴風シミュレーション、Hs 4.0 m / Tp 12 s · すべての最大荷重がSWL以内
POLARIS · 杭の急落
フック荷重：1,500 tの杭とハンマーが5.0 m/sで急落した場合
下方の力は18 MNのプラトーで維持される6.0 mのストロークのうち5.0 mで停止
地盤の突き抜けをストローク内で停止 · 剛結合時の値は対応するシミュレーション結果
CYGNUS · アンカー回収
ラインの最大荷重：硬質粘土から吸引式ケーソンを引き抜く場合
ペイロードの揺れは3.7×小さく、RMSは0.21対0.800.1 m/s未満で安定して引き抜き
Ø6 mのケーソン、水深120 m · 1つの設計海象条件、Hs 2.5 m / Tp 8 s · 粘土から引き抜き
ANTARES · 迅速吊上
甲板との最小離隔：ヒーブするバージからの吊上
再接触回数 0DAF 1.17ストローク 87%
フィーダーバージから250 tのモジュールを吊上、ジャッキアップ式クレーン · 同じ海象条件、Hs 3.5 m / Tp 7.5 s
ANTARES · 甲板から海底へ
一連の解析ですべての基準を余裕をもって満足
スナップ荷重比 0.08基準を満足
150 tの海中マニホールドを水深150 mへ · Hs 3.0 m / Tp 8.0 s · 動画ではこの条件を全工程にわたり再現
RIGEL · スプラッシュゾーン通過
スリング弛みの判定：DNV-RP-N103 §4.4.3.3
8回の波浪シミュレーションでペイロードのDAFは1.15～1.91スリング群の張力を146～377 kNに維持
GRP製カバーが波の影響を受ける領域を通過 · 各スクリーニング条件に適用するスプラッシュゾーンの判定基準
CONSTELLATIONでモデル化し、DNV-RP-N103の実務とND-DS基準に従ってスクリーニングした代表例です。結果は工学的予測であり、認証済み解析ではありません。POLARISの剛結合時とCYGNUSの補償なしのワイヤの値は、同じシミュレーション条件で比較するための基準値です。
用途別動画 · 全シリーズ
CONSTELLATIONの解析事例を見る
各動画は、実際の吊上条件をCONSTELLATIONでシミュレーションしたものです。作業のスクリーニングに使用するものと同じ、第一原理に基づく連成モデルを用いています。海象条件の中で補償装置がラインの張力を保つ様子をご覧ください。
RIGEL：スプラッシュゾーン通過
GRP製カバーの吊上に用いるパッシブヒーブ補償。
ANTARES：甲板から海底へ
海中吊上作業でのアダプティブパッシブヒーブ補償。
ANTARES：迅速吊上
ヒーブするフィーダーバージから吊り上げ、初回で離隔を確保。
CYGNUS：アンカー回収
硬質粘土から吸引式ケーソンを引き抜き、荷重をSWL以内に維持。
CYGNUS：暴風時の係留
暴風条件のすべての波でSWL以内を維持する、TLPテンドンの初期張力ライン。
CYGNUS：ナセルの据付と保持
据付自体は容易でも、その後の保持が重要です。CYGNUSは、沈下やヒーブが生じても、ボルト締結中を含めて組立体の接触を維持します。
ANTARES：共振域の通過
共振域を制御しながら通過。冠水した吸引杭を水深1,300 m超まで降下。
ANTARES：ライザーレス・コイルドチュービング
張力の運用可能範囲、パイプ固着時の過引張り、チュービング破断時の停止を検討。補償なしで同じ波を受けると、チュービングは15秒後に破断します。
製品群
CONSTELLATIONと製品群の関係
01
SWL 55–1,000 t
ストローク 1.0–6.0 m 02
SWL 12.5–10,000 t
ストローク 1.0–6.0 m 03
SWL 30–4,000 t
ストローク 2.5–8.0 m 07吊上作業のスクリーニング
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SWL 55–1,000 tストローク 1.0–6.0 m 02
SWL 12.5–10,000 tストローク 1.0–6.0 m 03
SWL 30–4,000 tストローク 2.5–8.0 m 07
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作業条件を評価
吊上条件をお送りください。
構造物、船舶、現場の条件をお送りください。吊上作業をモデル化し、運用可能範囲、支配的な制限条件、推奨する補償装置の設定をお伝えします。
- 現場の運用可能範囲（Hs×Tp）
- 支配的な制限条件：実際に作業を制約する要因
- 推奨する補償装置の設定
CONSTELLATIONの結果は、提供された海象データに基づきDNV-RP-N103および当社のND-DS基準に従ってスクリーニングした工学的予測であり、認証済み解析ではありません。運用可能範囲は、発行前にプロジェクトの海象条件と契約船舶に照らして確認します。
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