POLARIS-støtdemper over en pælehammer, med slakke tekstilstropper og sjakler ved siden av et offshorefartøy.
KUNNSKAPSSENTER / PÆLELØPSSTANS

Beskyttelse mot pæleløp

Definer løpet. Følg lastbanen for stansen.

Av Tord Martinsen, CEO · · Gjennomgått · 9 min lesetid
TO ULIKE BEVEGELSESMÅL

Pælepenetrasjon er ikke støtdemperens slaglengde.

Pælen beveger seg relativt til grunnen. Støtdemperen beveger seg i sin slaglengde gjennom relativ bevegelse mellom tilkoblingene. Den koblede modellen kobler dem sammen.

Pælebevegelse gjennom grunnen

PÆLE vs GRUNN · 2 POSISJONER bunnen svakt lag hammer pæl løpsdistanse pæl relativt til grunnen når feste tapes i svakt lag stiplet: før løpet hel: etter løpet

Løpsdistanse og -hastighet avhenger av pælen, hammeren, grunnmotstandsprofilen og troverdig løpsscenario. Skissen viser to posisjoner, ikke en grunnprofil eller et forutsagt løp.

Relativ bevegelse i støtdemperen

DEMPERBEVEGELSE · MELLOM TILKOBLINGER øvre tilkobling kranfall huset blir med kranfallet nedre tilkobling hammerstropp stiplet: inne slag bevegelse relativt til de to tilkoblingene ikke en avstand mot sjøbunnen

Nødvendig bevegelse følger bevegelsen i lastbanen, inkludert respons fra kran og rigg. Kontroller brukbar slaglengde og endestoppmargin for den styrende stansen.

Kun konseptskisser, uten numerisk skala. Støtdemperskissen er ikke en snittegning av POLARIS. Bevegelsesmålene er ikke utskiftbare med hverandre.

Definer hva som stanser løpet.

Grunnmotstand, hammer–pæle-interaksjon, riggtilstand og fastholding av kranlinjen bestemmer hvordan krefter og energi fordeles. Angi tilkoblinger og grensebetingelser før det tildeles en last til støtdemperen.

LASTEN PÅ STØTDEMPEREN

Energi, toppkraft og bevegelse må stemme overens.

Dimensjoner for det styrende, troverdige stansscenarioet. Å oppfylle ett krav viser ikke at de to andre er tilfredsstilt.

01 / ENERGI

Energi tildelt enheten.

Den koblede hendelsen bestemmer hva støtdemperen må ta opp, inkludert arbeidet som gjøres under stoppslaget. Ikke anta at all pæleløpsenergi går inn i kranlinjen.

02 / TOPPKRAFT

Respons i hver lastkanal.

Kontroller den konfigurerte kraft–slaglengde-responsen og det koblede systemet mot grensene for kran, wire, rigg og utstyr, med hver lastreferanse angitt.

03 / BRUKBAR SLAGLENGDE

Relativ bevegelse med margin.

Kontroller den støtdemper-relative forskyvningen og endestoppmarginen. Å bunne ut endrer stansresponsen og kan sette den tiltenkte beskyttelsen ut av spill.

Opprinnelige dimensjoneringskrav og studielenker
Dimensjonering av støtdemper for pæleløp — hva hver designparameter må tilfredsstille.
DesignparameterHva den må tilfredsstille
EnergikapasitetAbsorbere energien som den styrende, koblede stansen tildeler enheten, inkludert arbeidet under stoppslaget, uten å bunne ut
ToppkraftDen konfigurerte kraft–slaglengde-responsen må holde de angitte krane- og lastkanalene innenfor prosjektgrensene mens enheten forblir innenfor brukbar slaglengde
SlaglengdeDekke den støtdemper-relative bevegelsen i den styrende, koblede stansen, med endestoppmargin; dette er vanligvis ikke pælens penetrasjonsdistanse i grunnen

Dimensjonert for det verste troverdige løpet, ikke det forventede — konsekvensene av underdimensjonering er alvorlige. Sammenlign responsene for stiv kobling og beskyttet forløp i den tilsvarende pæleløpsstans-studien; energibalansen bak dimensjoneringen omtales på siden kranstøtabsorpsjon .

HOLD TALLET KOBLET TIL GRUNNLAGET

Det fastspente screeningtilfellet er ikke representativt for alle pæleløp.

RAPPORTERT STIV / FASTSPENT SCREENINGDAF > 3

Et resultat rapportert på denne siden for et bevisst strengt modelloppsett.

Les grensebetingelsen sammen med resultatet.

Det opprinnelige grunnlaget beskriver en stiv, fastspent stans. Det er et modellert screeningresultat, ikke en sertifisert prosjektverdi eller en multiplikator som skal brukes på alle løp.

Sammenlign kun responser med angitt lastkanal, statisk referanse, pæle-/hammerdata, grunnscenario og riggbegrensninger.

Les den tilsvarende pæleløpsstans-studien →

Geoteknisk scenario

Bruk boringer, CPT-er og grunnmotstandsprofilen til å definere troverdige løpsdistanser og -hastigheter for pælen og hammeren.

Koblet system

Angi hammer–pæle-forbindelsen, riggtilstanden, fastholdingen av kranlinjen og komponentene som tar opp stanslastene.

Utstyrsvurdering

Vurder energi, toppbelastninger og relativ bevegelse for den konfigurerte støtdemperen, inkludert grenser, marginer og påkrevd driftsoppgave.

POLARIS — Kranstøtdemper

Tilpass POLARIS-konfigurasjonen til den vurderte stansen. De publiserte kapasitets- og slaglengdeområdene er beholdt i den detaljerte produktseksjonen under.

Et pæleløp er en ukontrollert nedadgående bevegelse som oppstår når grunnmotstanden faller under pælingen. Konsekvensene avhenger av løpsscenarioet og hvordan pælen, hammeren, grunnen, riggen og kranlinjen er koblet sammen. En støtdemper vurderes for lasten som overføres til den av den koblede hendelsen.

Hva er et pæleløp?

Under offshore pælingsoperasjoner senkes store stålpæler gjennom en føringsramme og drives ned i sjøbunnen med en hydraulisk hammer. Grunnmotstanden bærer pælens vekt under pælingen. Men hvis pælespissen støter på et svakt eller bløtt lag, som løs sand eller bløt leire, kan motstanden falle brått, og pælen akselererer nedover under tyngdekraften.

Løpsdistanse, hastighet og stansrespons følger av pælen, hammeren og grunnforholdene. Laster som overføres til føringen, riggen og kranlinjen avhenger også av tilkoblingene og grensebetingelsene; det fullstendige systemet må fastsette den styrende stansen.

En stiv stans kan gi en høy transient i kranlinjen. DAF-en over 3 som er rapportert i denne sidens fastspente screeningtilfelle, hører til dette modelloppsettet. Bruk den tilsvarende stansstudien og prosjektets egne lastkanaler, referanser og grensebetingelser når sammenligningen tolkes.

Hvordan støtdempere beskytter mot pæleløp

A kranstøtdemper installeres i kranens løftesystem, vanligvis i linje mellom krankroken og lasten, for å absorbere energien fra en pæleløpshendelse. Den virker etter samme gassfjærprinsipp som en passiv hivkompensator, men er spesifikt utviklet for de høyenergi-, korttidslastene som er karakteristiske for pæleløp.

Når den koblede stansen driver relativ bevegelse gjennom støtdemperen, beveger den seg i sin slaglengde og tar opp energien den tildeles av den koblede hendelsen. Den konfigurerte responsen kan redusere toppene i kranlinjen mens den forblir innenfor brukbar slaglengde. Den faktiske toppen avhenger av hele lastbanen; det må kontrolleres eksplisitt om den bunner ut.

De sentrale designparameterne er:

  • Energikapasitet — Må ta opp stansenergien som den koblede modellen tildeler støtdemperen, inkludert arbeidet som gjøres under stoppslaget, uten å gå tom for brukbar slaglengde.
  • Toppkraft — Verifiser den konfigurerte støtdempermotstanden og de resulterende toppene i de angitte lastkanalene for kran og utstyr.
  • Brukbar slaglengde — Må dekke den relative bevegelsen gjennom støtdemperen i det styrende stanstilfellet, med endestoppmargin; ikke nødvendigvis pælens penetrasjonsdistanse i grunnen.

For mer om energibalansen i støtabsorpsjon, se vår side om kranstøtabsorpsjon.

POLARIS: Spesialbygget for beskyttelse mot pæleløp

POLARIS er en lettvekts støtdemper for krandriftsoppgaver, inkludert beskyttelse mot pæleløp. Det publiserte området er 75 til 4,000 tonn med slaglengder fra 1.0 til 8.0 meter. Disse områdene identifiserer tilgjengelige konfigurasjoner; egnetheten avhenger fortsatt av hendelsesenergien, toppkraftresponsen, brukbar slaglengde og installasjonen.

Sentrale egenskaper ved POLARIS-designet inkluderer:

  • Utstyrsmasse — Ta hensyn til støtdemperen og riggen innenfor det gjeldende lastdiagrammets lastdefinisjon. En lettere løsning kan bevare margin for en sammenlignbar, egnet oppgave.
  • Rask energiabsorpsjon — Justert gassfjær og dempende egenskaper optimert for de korttids-, høyenergilastene i pæleløpshendelser.
  • Passiv absorpsjon — Absorpsjonsmekanismen virker uten motorisert bevegelseskontroll. Bekreft krav til overvåking, hjelpeutstyr, oppsett og vedlikehold for den spesifiserte enheten.

Planlegging for pæleløpsrisiko

Pæleløpsrisiko vurderes i designfasen av en pælingsoperasjon ved bruk av geotekniske data. Grunnboringer og trykksonderinger (CPT) identifiserer potensielle svake lag hvor pæleløp kan oppstå. Forventet pæleløpsdistanse og -hastighet beregnes deretter basert på pælevekten, grunnmotstandsprofilen og hammerenergien.

Disse beregningene bestemmer støtdemperspesifikasjonen — energikapasitet, toppkraft og slaglengde. Støtdemperen må dimensjoneres for å håndtere det verste troverdige pæleløpet som scenario, ikke bare det forventede tilfellet, fordi konsekvensene av underdimensjonering er alvorlige.

Pæleløpsvurdering er relevant for offshore vindinstallasjon hvor monopæler møter varierende grunnforhold. Sammenlign nødvendig beskyttelse og effekten av utstyrsmasse på det gjeldende lastdiagrammet for kampanjen. Hurtigløfting omhandler en egen løfteoppgave fra dekk i bevegelse.

Beskyttelse mot pæleløp — ofte stilte spørsmål

Hva er et pæleløp?
En ukontrollert nedadgående bevegelse under pæling når grunnmotstanden faller. Distanse, hastighet og stansrespons avhenger av pælen, hammeren, grunnscenarioet og det tilkoblede systemet; en bestemt løpsdistanse eller rykklast er ikke gitt på forhånd.
Hvor farlig er et ubeskyttet pæleløp?
Alvorlighetsgraden avhenger av det enkelte tilfellet: toppstrekket i linen følger av pælen, hammeren, grunnen, løpsscenarioet og riggens grensebetingelse. I det modellerte, fastspente screeningtilfellet passerte faktoren 3 — prosjekttilfellet er det stansen kontrolleres mot.
Hvordan beskytter en støtdemper mot et pæleløp?
Den beveger seg raskt gjennom slaglengden når wirehastigheten hopper, komprimerer gassladningen sin og tar opp energien den tildeles av den koblede stansen. Den konfigurerte kraft–slaglengde-responsen kan begrense toppen i kranlinjen mens enheten forblir innenfor brukbar slaglengde; å bunne ut setter den beskyttelsen ut av spill.
Hvordan dimensjoneres beskyttelse mot pæleløp?
Geotekniske data (boringer, CPT-er) definerer de troverdige løpsscenarioene. En koblet modell av pæle, grunn, hammer, rigg og kranlinje fastsetter deretter kravet til energi, kraft og relativ bevegelse for støtdemperen. Brukbar slaglengde må dekke denne støtdemper-relative bevegelsen med endestoppmargin; det er vanligvis ikke pælens penetrasjonsdistanse i grunnen. POLARIS er spesialbygget for denne oppgaven.
Er beskyttelse mot pæleløp relevant for offshore vind?
Ja. Varierende grunnforhold under installasjon av monopæler kan skape troverdige pæleløpsscenarioer. Vurder stansen og utstyrskonfigurasjonen for kampanjen, inkludert effekten av støtdemper- og riggmasse på det gjeldende lastdiagrammet. Filmen viser et modellert, beskyttet løp.

Skal du beskytte kranen din mot et pæleløp?

Send pæle- og hammerdata, geotekniske løpsscenarioer, tilkoblings- og riggoppsett, kranlinjedata og akseptkriterier. Vi kan definere den koblede stansvurderingen og støtdemperkonfigurasjonen.

Se det i aksjon

POLARIS-beskyttelse mot pæleløp — støtabsorpsjon for offshore pæling, simulert i CONSTELLATION

Grunnlag og forutsetninger

Hvor tallene på denne siden kommer fra, og hvor langt hver av dem kan strekkes. Screeningverdier er modellerte anslag; de er ikke en erstatning for en prosjektspesifikk analyse på ditt eget grunnlag.

Dynamisk forsterkningsfaktor over 3 i et fastspent løpModellresultat
Et CONSTELLATION-resultat for en stiv, fastspent stans — det ytterste tilfellet hvor pælen stopper mot en ettergivelsesfri line i stedet for mot en kompensator. Det er et modellert screeningtall for et bevisst strengt tilfelle, ikke en sertifisert prosjektanalyse og ikke en verdi som kan forventes på hvert løp. Det styrende tallet for en reell kampanje kommer fra kampanjens egne grunn- og hammerdata.

Relaterte produkter

  • POLARIS — Kranstøtdemper
  • CYGNUS — Passiv hivkompensator
  • ANTARES — Adaptiv passiv hivkompensator

Relatert lesestoff