Lastdiagram for kran
Les diagrammet. Sjekk deretter lastgrunnlaget.
Finn riktig diagramcelle, identifiser forutsetningen for den dynamiske faktoren, og skill brutto hengende last fra netto nyttelast.
Les en diagramcelle, steg for steg.
EKSEMPEL A · Illustrerende diagram for offshore hovedkrok. Det markerte skjæringspunktet er 20 m radius og Hs ≤ 2.5 m-båndet.
| Løfteradius | Kapasitet — ψ 1.30 gulvverdi | Hs ≤ 2.0 m — ψ ≈ 1.5 | Hs ≤ 2.5 m — ψ ≈ 1.7 | Hs ≤ 3.0 m — ψ ≈ 1.95 |
|---|---|---|---|---|
| 12 m | 10.0 t | 8.7 t | 7.6 t | 6.7 t |
| 16 m | 8.4 t | 7.3 t | 6.4 t | 5.6 t |
| 20 m | 6.9 t | 6.0 t | 5.3 t | 4.6 t |
| 24 m | 5.6 t | 4.9 t | 4.3 t | 3.7 t |
- Finn din radiusrad. Bruk arbeidsradiusen på det verste punktet av løftebanen — radiusen øker når bommen felles ut, og kapasiteten faller tilsvarende.
- Velg sjøtilstandskolonnen. Bruk den varslede signifikante bølgehøyden Hs for operasjonen og rund opp til neste diagrambånd — mellom kolonner gjelder den strengeste.
- Les skjæringspunktet. Den cellen er brutto tillatt hengende last for tilfellet, ikke netto last. Trekk fra krok, reeving, rigg, spredebjelke, utstyr under kroken og annen hengende tara for å finne netto tillatt nyttelast.
- Sjekk grunnlaget. Trinnet mellom kolonnene er en fast dynamisk faktor ψ innebygd i dette illustrerende diagrammet. Hvis ψ beregnes ut fra total effektiv hengende masse, løs faktoren og denne punktmassen sammen som vist nedenfor. DAF-artikkelen dekker hvor faktoren kommer fra, og hvordan kompensering reduserer den.
Endrer faktoren seg med massen?
EKSEMPEL B · Et eget gjennomregnet tilfelle: en referansecelle på 10 t med en minimumsfaktor på 1.30. Disse forgreningene bruker ulike forutsetninger; dette er ikke en sammenligning med/uten kompensering.
Bruk forholdsregelen.
Faktoren er gitt uavhengig og endrer seg ikke med hengende masse.
Løs masse og faktor sammen.
I hastighetsformelen øker faktoren når den effektive hengende massen synker.
Publiserte inndata: vr = 1.25 m/s og k = 400 kN/m.
Les den koblede beregningen ↗Bekreft godkjent diagram og prosjektgrunnlag før noen av forgreningene brukes. Dette er artikkelens gjennomregnede eksempler, ikke sertifiserte lastdiagramverdier for et prosjekt.
Brutto tillatt last er ikke netto last.
Trekk fra krok, reeving, rigg, spredebjelke, utstyr under kroken og annen hengende tara fra brutto tillatt last.
Hva driver toppbelastningen?
Bruk den eksisterende utstyrsguiden til å skille en enkelt støthendelse fra gjentatt bevegelse i bølgesykluser.
Likninger, forutsetninger og støttende veiledning.
Den fullstendige tekniske forklaringen følger, med sine opprinnelige tall, referanser og gjennomregnede beregninger.
Et lastdiagram for kran angir maksimal sikker arbeidslast (SWL) en kran kan løfte ved ulike radier, bomlengder og vinkler. Offshore må tilgjengelig diagramkapasitet kontrolleres mot dynamisk belastning fordi krok, nyttelast, dekk og sjøoverflate alle kan bevege seg i forhold til hverandre.
Den dynamiske lastfaktoren (ψ), ofte omtalt sammen med DAF, er multiplikatoren det gjeldende regelverket bruker på total statisk hengende last ved diagramreferansen når det kontrolleres mot diagrammet. De to henger sammen, men er ikke utskiftbare: en DAF er et målt eller beregnet responsforhold for en angitt lastkanal, mens ψ følger diagrammets eget regelsett. En faktor på 1.5 betyr at kranen og riggen må tåle 50% mer last enn den angitte statiske referansen for hengende last.
Hvor tilleggslasten kommer fra
De største kapasitetsreduksjonene skyldes vanligvis relativ hastighet og plutselige endringer i strekk:
- Løft fra et forsyningsfartøy eller en lekter – krankroken og lastedekket kan bevege seg i motsatt retning. Hvis kroken stiger mens dekket eller containeren synker, kan stroppen gå fra slakk til fullt belastet nesten momentant. Denne rykklasten kan overstige den statiske nyttelasten med god margin.
- Passeringer av skvalpesonen – oppdrift, drag, tilleggsmasse og bølgepartikkelhastighet endrer seg raskt når nyttelasten passerer gjennom den frie overflaten. Resultatet er en varierende krokbelastning og en høyere dynamisk faktor.
- Elastisitet i kran og wire – kranen, wiren, stroppene og nyttelasten oppfører seg som et fjær-masse-system, så rask bevegelse eller dårlig timing kan forsterke toppstrekket.
- Løft, landing og fasthekting – korte hendelser kan dominere maksimal krokbelastning selv når gjennomsnittlig sjøtilstand ser akseptabel ut.
Den dynamiske lastfaktoren fanger opp disse effektene i ett enkelt tall som brukes på lastdiagrammet for kranen.
Hvordan beregnes relativ hastighet?
For dekksløft anslår klasseregler vanligvis relativ hastighet som:
v_r =\frac{1}{2}v_L + \sqrt{v_c^2+v_d^2}Der v_r er den relative hastigheten, v_L er kranens løftehastighet, v_c er den vertikale hastigheten til krantuppen fra fartøybevegelse, og v_d er den vertikale hastigheten til dekket eller nyttelasten fra bølgebevegelse.
Vi anslår v_c og v_d fra fartøyets responsdata, målt bevegelse, metoceandata eller tidsdomenesimulering. Når data er begrenset, kan konservative regelbaserte verdier brukes.
Hvordan beregnes dynamisk faktor og brutto tillatt hengende last?
For et konvensjonelt kran- og riggsystem kan en dynamisk faktor anslås ut fra relativ hastighet, stivhet og total effektiv hengende punktmasse ved diagramreferansen:
\psi(m) =1 + \frac{v_r}{g} \sqrt{\frac{k}{m}}Her v_r er relativ hastighet, g er tyngdeakselerasjonen, k er effektiv kran-og-wire-stivhet, og m er total effektiv hengende punktmasse ved diagramreferansen. Mange offshore-kontroller bruker også en minimumsfaktor fastsatt av regelverket og løftekategorien.
Se det gjennomregnede tilfellet som brukes nedenfor: v_r=1.25\,\mathrm{m/s}, k=400\,\mathrm{kN/m}, en diagramcelle på 10 t og en minimumsfaktor på 1.30. Ved en initiell total effektiv hengende punktmasse på 10 t:
\psi(10)=1+\frac{1.25}{9.81}\sqrt{\frac{400\,000}{10\,000}}=1.8059Det finnes to ulike beregningsforgreninger:
- Ekstern, masseuavhengig faktor. Hvis ψ = 1.8 er en fast verdi fra en regeltabell eller et analyseinndata, gir forholdsregelen 10(1.30/1.8)=7.2\,\mathrm{t}. Sammenligningskortet og figur 1 nedenfor illustrerer denne fastfaktor-forgreningen.
- Masseavhengig hastighetsformel. Hvis ψ kommer fra likningen over, øker den når den totale effektive hengende massen synker. Med m uttrykt i tonn, \psi(m)=1+2.54842/\sqrt{m}, og den tillatte dynamiske lasten er 10(1.30)=13\,\mathrm{t}. Derfor:
Avrundet for ingeniørkommunikasjon er den koblede brutto tillatte hengende lasten 6.50 t ved ψ ≈ 2.00 — om lag 35% under diagramcellen på 10 t. Dette er ikke netto last: trekk fra krok, reeving, rigg, spredebjelke, utstyr under kroken og annen hengende tara. Før den enkle forholdsregelen brukes, bekreft om faktoren er masseuavhengig.
Reduksjon av rykklaster med støtdemping, eller relativ bevegelse mellom krok og nyttelast med hivkompensering, kan bringe løftet nærmere minimumsfaktoren og redusere kapasitetsreduksjonen.
Sammenligning ved fast faktor (masseuavhengig)
Kortet og kurven nedenfor viser den separate forholdsregel-forgreningen, der ψ er en fast, ekstern verdi som ikke endrer seg med nyttelasten. De er en forenklet sammenligning, ikke et sertifisert POLARIS-lastdiagram og ikke det koblede ψ(m)-resultatet over.
Masseuavhengig forholdsregel: brutto tillatt hengende last = diagramkapasitet × 1.30 / fast ψ. Hvis en POLARIS-kranstøtdemper holder toppbelastningen nær minimumsfaktoren, kan samme diagramcelle forbli mye nærmere full kapasitet.
Hvordan redusere kapasitetsreduksjon i lastdiagrammet
Det praktiske spørsmålet er ikke bare hva den dynamiske faktoren er, men hva som forårsaker den. Ulike lasttilfeller krever ulikt utstyr.
- Rykklaster og opphenting fra dekk: bruk en POLARIS-kranstøtdemper. Demperen tilfører kontrollert slaglengde og demping mellom kran og nyttelast, slik at et enkelt hastighetsavvik (opphenting fra dekk, rykk, overlast) absorberes før det blir toppbelastning på kroken. Den trenger tid til å tilbakestille seg mellom hendelser; der slakk–rykk-sykluser gjentar seg gjennom bølgesonen, er hivkompensering riktig verktøy.
- Passeringer av skvalpesonen og undervannsløft: bruk passiv hivkompensering for å redusere relativ bevegelse mellom krok og nyttelast. RIGEL og CYGNUS dekker enklere passive tilfeller; ANTARES brukes for kompliserte undervannsløft eller løft i flere trinn med endret oppdrift.
- Aktiv hivkompensering på topside: bruk aktiv hivkompensering der gjenværende bevegelse må minimeres. I praksis er dette forbeholdt det smale utvalget av tilfeller der ytelsen rettferdiggjør kostnaden og kompleksiteten; for de fleste lastdiagramtilfeller lukker en adaptiv passiv kompensator som ANTARES mye av gapet uten ekstern kraft.
- Driftsmessige tiltak: bruk kontrollert heisehastighet, planlegg en myk avløfting, unngå gjenkontakt, unngå resonante sjøtilstander og bruk egnede værvinduer. Utstyr reduserer toppbelastningen, men løfteprosedyren fastsetter fortsatt startbetingelsene.
For en første produktsjekk, bruk veiledningen for valg av hivkompensator. For en fullstendig gjennomgang, send inn kranradius, SWL, løftehastighet, nyttelast, sjøtilstand, bølgeperiode og løftesekvens.
Standarder og klassifisering
Lastdiagram for kraner i offshoreoperasjoner er regulert av DNV-ST-0378, DNV-RP-N202, API 2C og EN 13852. Norwegian Dynamics’ produkter er designet og klasset i henhold til DNV-ST-0378 der det er relevant.
Lastdiagram for kran — ofte stilte spørsmål
Hva er et lastdiagram for kran?
Hvorfor reduseres kapasiteten i offshore lastdiagrammer for kran?
Hvilken dynamisk faktor gjelder for et offshoreløft?
Hvordan beregnes tillatt hengende last ut fra lastdiagrammet?
Hvordan kan kapasitetsreduksjonen i lastdiagrammet reduseres?
Relaterte ressurser
Leser du lastdiagrammet for et kompensert løft?
Hvis kapasitetsreduksjon i lastdiagrammet begrenser løftet, send inn kran- og lasttilfellet. Vi kan skille mellom tilfeller med rykklast, overføringsløft og skvalpesone, og foreslå neste praktiske steg.
Relaterte artikler
Gratis nedlasting · 8 sider
Lasttilfeller for offshoreløft — ND referansetall
Hva et løft faktisk måler, med og uten passiv kompensering, fra Norwegian Dynamics’ egne tidsdomenesimuleringer. Det gjengir ingen standard — verdien er tallene, som ingen standard publiserer.