Screening van de uitvoerbaarheid van een offshore hijsoperatie bij verschillende zeetoestanden.
CONSTELLATION, onze interne hijssimulator in het tijdsdomein, modelleert een vastgelegde operatie van dek tot zeebodem en beoordeelt een opgegeven Hs×Tp raster aan de hand van benoemde projectcriteria. Zo ontstaat een zeetoestandsenvelop. Voor gewogen uitvoerbaarheid en een aaneengesloten weervenster zijn locatiespecifieke metoceaangegevens en een persistentieanalyse nodig.
Door Norwegian Dynamics Engineering · · Herzien · 4 min leestijd
Waar CONSTELLATION wordt ingezet
CONSTELLATION berekent de vastgelegde operatie vanuit de basisprincipes: de bewegingsvergelijking van de nuttige last, met thermodynamica van de gasveer op basis van reëel gas, Morison-hydrodynamica en de respons in het tijdsdomein tijdens de passage door de spatzone en de landing. DNV-RP-N103 vormt een leidraad voor de analysemethode; voor de uitvoering gelden de contractueel aangewezen editie en de acceptatiecriteria van het project. Het model koppelt kraan, schip, hijsgerei, compensator en nuttige last.
Gekoppeld model op basis van eerste principes
De volledige belastingsketen (kraan, schip, hijsgerei, compensator, nuttige last) wordt als één model in het tijdsdomein berekend, in plaats van met een statische factor.
Gescreend op een opgegeven raster
Elke Hs×Tp cel vereist ook een vaste scheepskoers, spectrum en richtingsspreiding, stroming, waterdiepte, scheepsconditie, simulatieduur en grondslag voor extremen.
Het maatgevende criterium benoemd
Wij geven aan welk criterium maatgevend is (DAF bij passage door de spatzone, landing, contactsnelheid of slag) en hoeveel marge resteert.
Gemodelleerd, niet gecertificeerd
Een voorlopige zeetoestandsscreening op de vermelde ND-grondslag. Voor afgifte wordt deze opnieuw opgesteld volgens de projectgrondslag, de aangewezen editie van de normen en de goedgekeurde criteria.
Een illustratieve zeetoestandsenvelop
De onderstaande afbeelding toont een voorbeeld van een screening met compensatie voor een onderzeese constructie van ~190 t met de ANTARES 250 t bij golven recht van voren. Het is geen gepubliceerde projectsimulatie en de numerieke celwaarden zijn niet overdraagbaar. Voor een projectresultaat is de hieronder beschreven volledige grondslag nodig.
De voorbeeldgrens loopt tot Hs 2.5 m bij Tp 8 s. De cirkel markeert de illustratieve Hs 2.0 m-cel. Lege cellen achter de streeplijn zijn steiler dan de grens volgens DNV-RP-C205: zulke zeetoestanden komen niet voor en worden daarom niet gescreend. Dit zijn demonstratiewaarden, geen goedgekeurde operationele grens.
Wat wij simuleren
Een projectscreening kan één doorlopende simulatie van dek tot zeebodem gebruiken in plaats van een statische controle. Het compensatormodel schakelt per fase tussen gasmodi wanneer de last overboord gaat en onder water komt.
Vier uitkomsten die afzonderlijk moeten worden beschouwd
Zeetoestandsenvelop
Een ongewogen classificatie van het raster voor de opgegeven Hs, Tp, scheepskoers, spectrum, richtingsspreiding, stroming, waterdiepte en scheepsconditie.
Gewogen uitvoerbaarheid
De envelop gecombineerd met een benoemde locatie, seizoen en metoceaanverdeling. De wegingsgrondslag en uitsluitingen moeten bij het percentage worden vermeld.
Aaneengesloten weervenster
Een screening van een weersverwachting of tijdreeks, met taakduur, persistentie, onderbrekingen en onzekerheid in de weersverwachting. Zie Weervensters.
Voordeel van de compensator
Een verschil dat wordt vastgesteld met vergelijkbare simulaties met en zonder compensatie, met dezelfde excitatie, hetzelfde responspunt, dezelfde zaadwaarden, duur en grondslag voor extremen.
Benodigde grondslag voor een projectscreening
Belastingsketen
Nuttige last en opwaartse kracht in de verschillende toestanden; geometrie, stijfheid en voorspanning van het hijsgerei; model van de kraantip of lier; kracht-slaggegevens en eindaanslagen van de compensator.
Schip en omgeving
RAO’s en conditie van het schip, responspunt en scheepskoers; spectrum en richtingsspreiding; stroming, waterdiepte en hydrodynamische coëfficiënten.
Simulatiegegevens
Opgegeven Hs×Tp raster, tijdstap, aanloop, duur, aantal zaadwaarden, beleid voor willekeurige zaadwaarden en statistische verwerking of behandeling van extreme waarden.
Beslisgrondslag
Acceptatiecriteria van het project, aangewezen edities van de normen en een vergelijkbare referentiesimulatie wanneer een voordeel wordt geclaimd, plus klimatologie of tijdreeksen en persistentie wanneer beschikbaarheid of weervensters worden gerapporteerd.
De criteria die wij toetsen
Elke gescreende zeetoestand moet aan alle acceptatiecriteria voldoen om als uitvoerbaar te gelden.
| Acceptatiecriterium | Illustratieve standaardwaarde | Herkomst |
|---|---|---|
| DAF bij passage door de spatzone | ≤ 2.0 | ND-standaardwaarde voor de voorstudie; analysemethode gebaseerd op DNV-RP-N103 |
| Gevallen met slappe strop | = 0 | ND-standaardwaarde voor de voorstudie; de projecteis voor minimale trekkracht is leidend |
| DAF bij landing | ≤ 2.5 | Standaardwaarde voor screening volgens ND-DS-10 |
| Contactsnelheid | ≤ 0.5 m/s | Standaardwaarde voor screening volgens ND-DS-10 |
| Benutting van de slag | ≤ 90 % | Standaardwaarde voor screening volgens ND-DS-10 |
Deze waarden zijn standaardwaarden voor ND-screening, geen grenswaarden uit DNV-RP-N103 en geen gecertificeerde projectspecifieke criteria. De goedgekeurde acceptatiecriteria van het project en de contractueel aangewezen edities van de normen hebben voorrang.
Wat dit voorbeeld met compensatie rapporteert
Deze uitkomsten beschrijven alleen het voorbeeld met compensatie. Ze kwantificeren het voordeel van de compensator niet; daarvoor is een vergelijkbare simulatie zonder compensatie op dezelfde grondslag nodig.
Laat uw operatie screenen
Stuur ons gegevens over de constructie, het schip, de locatie en de operatie. Wij kunnen een zeetoestandsenvelop, het maatgevende criterium en een aanbevolen compensatorconfiguratie leveren. Voeg locatiespecifieke metoceaangegevens en persistentiegegevens toe voor gewogen uitvoerbaarheid of een beoordeling van een aaneengesloten weervenster.
CONSTELLATION-resultaten zijn technische voorspellingen op basis van analysemethoden waarbij DNV-RP-N103 als leidraad dient en de vermelde ND-modelgrondslag wordt gehanteerd; het betreft geen gecertificeerde analyse. Projectgrenzen worden pas afgegeven nadat het contractueel vastgelegde schip, de metoceaangegevens, de editie van de normen, de acceptatiecriteria en de registratie van de simulatie zijn vastgelegd.
