Havbunnen holder fast, før den slipper brått — kompensatoren avgjør hva som skjer videre.
Undervannsopphenting
Av Norwegian Dynamics Engineering · · Gjennomgått · 6 min lesetid
Praktisk anvendelse: en opphenting går gjennom flere lasttilstander i ett løft — se ANTARES for automatisk omstilling, CYGNUS for tunge opphentinger, og operasjonsstøtte og feltservice.
Opphenting av utstyr fra havbunnen medfører særlige utfordringer som skiller seg fra nedsettingsoperasjonen. Sugekrefter ved løft fra bunnen, raskt skiftende laster gjennom vannsøylen og risikoen for rykklaster ved utgang fra skvalpesonen krever grundig planlegging og egnet hivkompensering.
Utfordringer som er særegne for opphenting
Selv om undervannsopphenting ofte betraktes som det motsatte av et undervannsløft, gjør flere forhold operasjonen spesielt krevende:
- Løsbrudd fra havbunnen — Utstyr som har stått på havbunnen, yter større motstand mot opphenting enn den neddykkede vekten tilsier: Jordvedheft og skjærmotstand, poretrykkseffekter og innestengt materiale øker alle trekkraften, og frigjøringen er ofte brå og vanskelig å forutsi.
- Ukjent vekt — Marin begroing, innestengt vann, sedimentansamling eller manglende komponenter kan endre den effektive vekten fra den opprinnelige installasjonsverdien.
- Strukturell usikkerhet — Etter flere års drift under vann kan utstyrets tilstand være forringet. Løftepunkter og konstruksjonselementer kan ha redusert styrke som følge av korrosjon eller utmatting.
- Rykklaster ved løsbrudd — Når suget slipper brått, faller lasten i kranwiren kraftig. Hvis fartøyet beveger seg oppover i hiv i samme øyeblikk, kan lasten akselerere raskt oppover, og den påfølgende retardasjonen skaper farlige dynamiske krefter.
Hvordan hivkompensering bidrar under opphenting
En hivkompensator er ofte den praktiske løsningen på dynamikken ved opphenting — om den er nødvendig, og om en enkel passiv enhet er tilstrekkelig, bestemmes av lasttilfellene for løsbrudd, vannsøylen og skvalpesonen. Rollen endres gjennom operasjonsfasene:
- Oppstramming før løsbrudd — Før løft fra bunnen opprettholder kompensatoren en jevn oppadrettet trekkraft mens vinsjen gradvis øker strekket. Kompensatoren hindrer fartøyets hiv i å forårsake syklisk overbelastning av løftepunktene.
- Absorpsjon av løsbrudd — Når jorden slipper, absorberer kompensatoren en stor del av lastendringen. Maksimalt og minimalt strekk, utnyttelse av slaglengde og innledende oppstigningshastighet verifiseres deretter gjennom frigjøringstransienten.
- Transport gjennom vannsøylen — Under oppstigningen gir kompensatoren normal hivkompensering. Dempingen justeres etter behov.
- Utgang fra skvalpesonen — Når lasten beveger seg opp gjennom skvalpesonen utsettes den for vannslag og raskt økende vekt etter hvert som oppdriften forsvinner. Kompensatoren absorberer disse dynamiske lastene.
| Fase | Hva lasten gjør | Kompensatorens oppgave |
|---|---|---|
| Oppstramming | Vinsjen bygger opp trekkraft mot løsbrudd | Jevnt strekk — ingen hivdrevet syklisk overbelastning av løftepunktene |
| Løsbrudd | Suget slipper brått | Absorber lastfallet, kontroller den innledende oppstigningen |
| Vannsøyle | Neddykket vekt, bølgedrevet bevegelse | Normal kompensering; demping justeres etter behov |
| Utgang fra skvalpesonen | Vannslag + økende vekt når oppdriften forsvinner | Absorber de dynamiske lastene på vei ut |
Løsbruddssekvensen — tre øyeblikk
Fasene ovenfor sammenfattes i tre øyeblikk som avgjør operasjonen — og det er kompensatorens slaglengde som fører lasten gjennom dem:
Kvalitativt — krefter og marginer for enhver reell opphenting bestemmes ved analyse. Den gjennomgående faktoren er slaglengden: Kompensatoren har i hvert øyeblikk tilgjengelig vandring til å holde strekk i wiren. Det hindrer slakk og den påfølgende rykklasten i løfteriggen.
Adaptiv kompensering ved opphenting
Opphentingsoperasjoner har stor nytte av adaptiv passiv hivkompensering fordi den effektive lasten endres kontinuerlig gjennom operasjonen. Under løsbruddet omfatter lasten sugekraft. Etter frigjøringen faller den til neddykket vekt. Gjennom skvalpesonen øker den til vekten i luft.
En enkel passiv kompensator dekker hele sekvensen når kraft-slaglengde-konvolutten og dempingen er egnet for alle faser. Når lasttilstandene avviker fra hverandre, stiller ANTARES automatisk om gassfjæren mellom fasene — kontrollene av strekk, last og slaglengde utføres fortsatt for hver fase i modellen.
For de mest krevende opphentingsoperasjonene, særlig der løsbruddskraften er svært usikker, gir aktiv styring større fleksibilitet: VEGA, ND sitt batteridrevne aktive system under utvikling, følger referansen innenfor grensene for måling, reguleringsbåndbredde, kraft og slaglengde. Du finner veiledning om valg av riktig system i veiledningen for valg av hivkompensator.
Simulert i CONSTELLATION · eksempel på opphenting
Opphenting av anker med passiv hivkompensator
En CYGNUS passiv hivkompensator henter opp en Ø6 m sugekassong fra 120 m vanndyp. Samme løfterigg, samme sjøtilstand, med og uten kompensator — hvert bilde er gjengitt fra den faktiske CONSTELLATION-simuleringen, og tallene på skjermen er simuleringens egne resultater.
Tilfelle: Ø6 m × 10 m sugekassong i fast leire · 120 m vanndyp · CYGNUS 700 t / 5 m passiv hivkompensator · 650 t kran, 90 mm heisewire med tre parter · Hs 2.5 m / Tp 8.0 s · maksimal wirelast 566 t = 87 % av kranens sikre arbeidslast · nyttelastens bevegelse ~3.7× jevnere enn en referanse uten kompensator · én realisering av dimensjonerende sjøtilstand.
Ofte stilte spørsmål om undervannsopphenting
Hvorfor er undervannsopphenting vanskeligere enn installasjon?
Hva er løsbrudd fra sug?
Hvordan håndterer en hivkompensator løsbruddet?
Hvorfor adaptiv kompensering ved opphenting?
Hvordan ser tallene ut for en reell opphenting?
Skal en installasjon hentes opp fra havbunnen?
Opphenting krever PHC for å håndtere situasjoner med fastsittende last. Send oss lasttilfellet, så viser vi riktig utstyr.
