Hoofdafbeelding bij artikel over adaptief-passieve compensatie: Blender-illustratie door Norwegian Dynamics
KENNISCENTRUM / ADAPTIEF PASSIEF

Adaptief-passieve heave-compensatie

Een passieve kern. Andere instellingen voor andere eisen.

Door Tord Martinsen & Peter Wang · · Herzien · 9 min leestijd
HET ADAPTIEVE DEEL

Pas de instellingen aan naarmate de hijsoperatie verandert.

De gasveer blijft de passieve kern. Adaptieve functies wijzigen het werkpunt en de demping passend bij de beoordeelde fase van de hijsoperatie.

01 / STIJFHEID

Hoe sterk de kracht verandert met de slag.

Een wijziging van het aangesloten gasvolume verandert de veerrespons. De vereiste instelling volgt uit het hijsmodel.

02 / DEMPING

Hoe bewegingsenergie wordt gedissipeerd.

Een wijziging van de hydraulische stromingsweerstand verandert de respons bij uitschuiven en intrekken.

03 / EVENWICHT

Waar de zuigerstang zich binnen de slag bevindt.

Drukregeling beheert het werkpunt wanneer nuttige last, temperatuur en externe druk veranderen.

ANTARES: adaptief-passieve heave-compensator

De onderstaande modi beschrijven de ANTARES-benadering op deze pagina. Beschikbare functies, grenzen en bedieningsvolgorden zijn afhankelijk van de gespecificeerde apparatuur en het hijsplan.

VIER HIJSSITUATIES

Stem de bedrijfsmodus af op de eisen.

Deze schetsen plaatsen de eerste vier modi in hun context. Het hijsplan bepaalt welke instellingen en overgangen geschikt zijn.

DEKBEHANDELING

Vergrendeld

Houd de zuigerstang op zijn plaats tijdens het hanteren van de last boven het dek.

Lees de details van de modus

Zuigerstang vastgezet voor dekbehandeling

De zuigerstang wordt vergrendeld zodat hij niet kan uitschuiven wanneer de nuttige last wordt opgepakt. Zo blijft de benodigde hijshoogte beperkt zolang de last nog boven het dek hangt.

PASSAGE VAN HET WATEROPPERVLAK

Spatzone

Pas stijfheid, demping en evenwicht aan voor de beoordeelde passage.

Lees de details van de modus

Stijver en sterker gedempt bij de passage van het wateroppervlak

Hogere stijfheid en sterkere demping in beide richtingen, met een verschoven evenwichtspositie om rekening te houden met de opwaartse kracht die de last krijgt wanneer deze het water ingaat.

AFDALING

Onder water en op diepte

Beheer het werkpunt wanneer de temperatuur daalt en de diepte toeneemt.

Lees de details van de modus

Compensatie voor afkoeling en diepte tijdens de afdaling

Zeewater koelt de unit af, waardoor de gasdruk daalt. Daarom wordt hogedrukgas uit de voorraad aan boord geïnjecteerd om de druk op het juiste niveau te houden. Met toenemende diepte drukt de externe druk de zuigerstang naar binnen en wordt de gasdruk naar beneden bijgesteld. Voor extreem diep water met lichte nuttige lasten is opnieuw een andere techniek nodig: neem contact met ons op voor dat geval.

NEERZETTEN

Lage stijfheid

Gebruik een lagere veerconstante wanneer de landingssituatie daarom vraagt.

Lees de details van de modus

Soepel bij het neerzetten en om resonantie te vermijden

Een groter gasvolume wordt op de cilinder aangesloten, waardoor de veerconstante daalt. Dat vermindert de variatie in belasting over de slag bij het neerzetten. Of het systeem daarmee ook buiten een mogelijk resonantiegebied komt, wordt in het hijsmodel gecontroleerd en niet aangenomen.

Illustratieve situaties, geen voorgeschreven bedieningsvolgorde of apparatuurtekening. Lees de details van de modus voor de werking en de grenzen.

Twee aanvullende functies voor specifieke gebeurtenissen.

SNEL HIJSEN

Gecontroleerd loshijsen, herhaalbaar

De trekkracht wordt eerst onder het gewicht van de nuttige last gehouden en daarna snel verhoogd, zodat de zuigerstang gecontroleerd intrekt. De procedure kan meer dan eens worden uitgevoerd, wat van belang is wanneer het loshijsen bij de eerste poging moet slagen.

SCHOKABSORPTIE

Asymmetrische demping bij schokbelasting en overbelasting

De demping bij uitschuiven wordt beperkt en die bij intrekken verhoogd, zodat de unit bij de gebeurtenis over zijn slag meegeeft en de teruggaande beweging beheerst. Hoeveel van de piek daardoor verdwijnt, wordt afgelezen uit de kracht-slagrespons van de gebeurtenis in het model.

Voorbereiding, gewichtscorrectie en registratie.

Drie functies ondersteunen alle zes modi zonder zelf een modus te zijn. Vullen en voorbereiden gebeuren softwaregestuurd en worden gecontroleerd aan de hand van de parameters van de geplande hijsoperatie. Zodra de nuttige last is aangekoppeld, weegt de unit deze en corrigeert zo nodig direct de gasdruk als het gemeten gewicht afwijkt van het plan, zonder terugkeer naar het dek. Elke hijsoperatie wordt bovendien geregistreerd, zodat het gebruik van de slag, de DAF en de neerzetsnelheden achteraf kunnen worden bekeken.

VERGELIJK DE GESPECIFICEERDE APPARATUUR

Welke aanpassingen vraagt deze hijsoperatie?

Een passieve basisconfiguratie met vaste instellingen en de hier beschreven ANTARES-functies zijn verschillende configuraties. Controleer de daadwerkelijke leveringsomvang voordat u functies of kosten vergelijkt.

Functionele vergelijking, geen universele functielijst voor elke passieve of adaptieve unit.
FunctiePassieve basisconfiguratie met vaste instellingenAdaptieve ANTARES-benadering
Gasvolume, stijfheid en dempingInstellingen en gasvolume worden gekozen voor de geplande taak. Controleer welke aanpassingen de gespecificeerde unit mogelijk maakt.Een gasreserve en aanpassing tijdens bedrijf ondersteunen verschillende werkpunten; stijfheid en demping kunnen tijdens gebruik worden gewijzigd.
Slagevenwicht; temperatuur, gewicht en diepteBeoordeel de daaruit voortvloeiende verschuiving van het evenwicht en de beschikbare slag gedurende de operatie.Drukregeling beheert het werkpunt wanneer deze omstandigheden veranderen, binnen de ingestelde grenzen.
Snel hijsen en vergrendeling van de zuigerstangControleer of deze functies zijn inbegrepen; uit een basisconfiguratie met vaste instellingen volgt niet dat ze beschikbaar zijn.De hierboven beschreven modi voor snel hijsen en vergrendeling ondersteunen de betreffende hijstaken.
Accuvoeding en gegevensregistratieBewaking, registratie en stroomvoorziening zijn afhankelijk van de apparatuurconfiguratie.Een accu en regelsystemen aan boord maken aanpassing en registratie zonder umbilical mogelijk.
Prestaties en selectieToon aan dat de passieve respons gedurende de vereiste taak aan de bepalende criteria voldoet.Toon het voordeel van veranderende instellingen aan, inclusief overgangen, regelgrenzen en gedrag bij storingen.

Vergelijk de kosten op gelijke basis. Gebruik dezelfde SWL, slag, toegestane diepte, instrumentatie, bedrijfsfuncties en certificeringsomvang. Er bestaat geen universele prijsverhouding van 2–3×.

Adaptief-passieve heave-compensatie is een geavanceerde vorm van passieve heave-compensatie die de prestatiekenmerken kan aanpassen aan verschillende fasen van een offshore hijsoperatie. Anders dan eenvoudige PHC-systemen met vaste instellingen kunnen adaptieve compensatoren wisselen tussen bedrijfsmodi (zoals vergrendeld, spatzone en onder water) om de prestaties voor elke hijsfase te optimaliseren.

Adaptieve aanpassing kan nuttig zijn wanneer de vereiste respons tussen hijsfasen verandert. Het voordeel en de operationele grenzen worden voor de projectsituatie vastgesteld.

Alle zes modi gebruiken dezelfde gasveerhardware met verschillende instellingen, die tijdens bedrijf worden toegepast en achteraf kunnen worden beoordeeld aan de hand van de registraties. De primaire lastweg blijft passief, naast de extra functionaliteit; de adaptieve functies voegen kleppen, sensoren, regelaars en een accu toe, elk met een gedefinieerde veilige toestand bij uitval. Rond dat operationele bereik is ANTARES ontworpen.

Wanneer is adaptieve PHC geschikt in plaats van eenvoudige PHC?

  1. ResponsEen passieve optie met vaste instellingen kan gedurende de beoordeelde taak, inclusief de landing, niet aan de vereiste respons voldoen.
  2. Beschikbare slagVeranderingen in opwaartse kracht, temperatuur of diepte zouden het evenwicht te ver binnen de beschikbare slag verschuiven. Vergelijk aanpassing met de andere ontwerpopties.
  3. Veranderende eisenVerschillende hijsfasen vereisen verschillende instellingen om aan de gewenste dynamica te voldoen. Beoordeel ook de overgangen en het gedrag als de aanpassing faalt.

Adaptief-passieve heave-compensatie: veelgestelde vragen

Wat is adaptief-passieve heave-compensatie?
Een passieve compensator die zichzelf voor elke hijsfase opnieuw instelt (stijfheid, demping, evenwicht) en wisselt tussen modi zoals vergrendeld, spatzone, onder water en neerzetten met lage stijfheid, terwijl de passieve gasveerarchitectuur behouden blijft.
Wat is het verschil tussen adaptieve en eenvoudige PHC?
Vergelijk de gespecificeerde apparatuur. Een basisconfiguratie met vaste instellingen is afgesteld op de geplande taak. ANTARES voegt aanpassing tijdens bedrijf en de hier beschreven bedrijfsfuncties toe. De kosten hangen af van SWL, slag, toegestane diepte, instrumentatie, functies en certificeringsomvang; er is geen universele prijsfactor.
Heeft adaptieve PHC externe voeding nodig?
De hier beschreven ANTARES-configuratie gebruikt een accu aan boord zonder umbilical. Die ondersteunt de regel- en aanpassingsfuncties. Controleer de voeding, gebruiksduur en hulpvoorzieningen van de gespecificeerde apparatuur; dit is geen algemene regel voor elke adaptieve compensator.
Wat gebeurt er wanneer de compensator in zeewater afkoelt?
Beide effecten worden automatisch gecompenseerd: hogedrukgas uit de voorraad aan boord vult de druk aan wanneer de unit in zeewater afkoelt, en de druk wordt verlaagd wanneer de externe druk op diepte tegen de zuigerstang toeneemt.
Wanneer loont adaptieve PHC ten opzichte van eenvoudige PHC?
Wanneer de prestaties van eenvoudige PHC tekortschieten (meestal bij het neerzetten), wanneer het evenwicht door opwaartse kracht of diepte te sterk zou verschuiven, of wanneer de hijsoperatie per fase andere dynamica vraagt: stijf door de spatzone, soepel op de zeebodem. De selectiegids helpt bij die keuze.

Heeft u één unit nodig voor meerdere hijsmodi?

ANTARES is onze adaptief-passieve heave-compensator: dezelfde hardware, meerdere werkpunten. Stuur ons de gegevens van uw hijsoperatie en wij komen terug met de dimensionering.

Bekijk het in werking

ANTARES adaptief-passieve heave-compensatie: van dek tot zeebodem, gesimuleerd in CONSTELLATION

Gerelateerde producten

  • ANTARES: adaptief-passieve heave-compensator
  • CYGNUS: passieve heave-compensator
  • RIGEL: passieve heave-compensator

Verder lezen