Overzetten van lasten: heave-compensatie tussen twee bewegende objecten

Bij een overzethijs wordt een last verplaatst tussen een kraan en een dek die onafhankelijk van elkaar bewegen: een bevoorradingsschip en een platform, twee schepen of een ponton en een kraanschip. Wat doet hun relatieve beweging bij het oppakken en neerzetten van de last, en wat kan een heave-compensator daarbij wel en niet doen?

Door Peter Wang, COO · juli 2026 · Bijgewerkt september 2026 · 9 min leestijd

Gecompenseerde hijs van een manifold tussen een offshorevaartuig en een langszij liggend ponton.

Kort samengevat

De belastingssituatie wordt bepaald door de relatieve beweging tussen de kraantip en het dek waar de last vanaf komt of op wordt neergezet. Het dek reageert op zijn eigen manier op de golven. Dat geldt ook voor de kraantip, tenzij die op een vast platform staat. Beide bewegen vaak uit fase.
Bij het oppakken trekken slappe stroppen plots strak wanneer het dek wegzakt terwijl de kraantip stijgt: de last moet in één ogenblik van de snelheid van het dek naar die van de haak overgaan. DNV-RP-N103 berekent de daaruit voortkomende schokbelasting op basis van de hijssnelheid, de relatieve snelheid, de stijfheid van het hijssysteem en de massa van de last.
Bij het neerzetten raakt een stijgend dek de dalende last met de som van beide snelheden en kan het dek de last na het eerste contact opnieuw raken.
Een passieve heave-compensator maakt het hijssysteem soepel, zodat het plots strak trekken bij het oppakken overgaat in een langzamere, kleinere belastingopbouw en de stroppen na het eerste contact niet plots strak trekken. Hij vertraagt een stijgend dek niet en volgt het dek ook niet; daarvoor is actieve regeling nodig die de beweging van dat dek meet. De last snel vrij van het dek hijsen, zoals de snelhijsfunctie van ANTARES doet, is het andere deel van veilig oppakken.

Bij een hijs vanaf het eigen dek van het kraanschip bewegen de kraantip en het dek samen en komt de last eenvoudig los. Bij een overzethijs bewegen ze afzonderlijk, zodat de last een dek moet verlaten of raken dat ten opzichte van de haak beweegt.

Twee bewegende objecten, één last

Het gaat om het verschil in beweging tussen de kraantip en het andere dek. Bij een kraan op een vast platform staat de kraantip stil en beweegt alleen het dek van het bevoorradingsschip. Op een drijvend platform, zoals een FPSO of halfafzinkbaar platform, beweegt ook de kraantip. Tussen twee drijvende schepen bewegen beide, elk met een eigen reactie op dezelfde golven: verschillen in afmetingen, koersrichting en eigenperiode leiden tot andere amplituden en fasen. Bewegen ze uit fase, dan kan de relatieve beweging de som van beide benaderen; bewegen ze in fase, dan heffen ze elkaar gedeeltelijk op.

De beweging van de kraantip zelf neemt toe met de afstand tot de hartlijn van het schip, waar slingeren bij de heave komt, en met de afstand tot midscheeps, waar stampen erbij komt. Hetzelfde geldt voor de plek op het andere dek: het ladingdek van een bevoorradingsschip loopt naar achteren door tot aan de achtersteven, waar stampen het sterkst doorwerkt. De lasttabel van een offshorekraan verlaagt de hijscapaciteit al voor hijsen vanaf een bevoorradingsschip, met een dynamische factor op basis van dezelfde relatieve beweging; zie lasttabellen van kranen.

Figuur 1. Een last wordt overgezet tussen een kraanschip en een ponton. (A) Bij het oppakken stijgt de kraantip terwijl het dek onder de last wegzakt, en trekken slappe stroppen in één ogenblik strak. (B) Bij het neerzetten stijgt het dek naar de dalende last toe en raken ze elkaar met de som van beide snelheden. Een compensator in de hijslijn verzacht de schok bij het oppakken en voorkomt dat de stroppen na het eerste contact plots strak trekken, maar vertraagt het stijgende dek niet en volgt het ponton niet. Schematisch, niet op schaal.

Oppakken: eerst speling, dan een schok

Vóór het loskomen rust de last op het dek met slappe stroppen; tijdens het hijsen haalt de kraan de speling eruit. Als het dek wegzakt terwijl de kraantip stijgt, trekken de stroppen in één ogenblik strak en komt de last met een ruk los van het dek: hij moet meteen van de snelheid van het dek naar die van de haak overgaan. DNV-RP-N103 geeft de schokbelasting bij het loskomen op basis van de hijssnelheid $v_c$ , de verticale relatieve snelheid tussen de last en de kraantip $v_{rct}$ , en de stijfheid $K$ van het hijssysteem, met $M$ de massa in lucht:

F_{\text{snap}} = (v_c + v_{rct}) \sqrt{K M}

De schokbelasting neemt toe met de vierkantswortel van de stijfheid. Neem een last van 100 t die met 0.25 m/s wordt gehesen vanaf een dek dat met 1.0 m/s beweegt ten opzichte van de kraantip, bij een hijssysteem met een stijfheid van 10 MN/m: de schokbelasting is 1,250 kN, boven op het gewicht van 981 kN. Een compensator die het systeem 100 keer soepeler maakt, verlaagt de schokbelasting tot een tiende, 125 kN, maar gebruikt daarvoor 1.25 m slag. De eigenperiode van de hijs neemt toe van 0.6 s tot 6.3 s en komt daarmee in het bereik van de golfperioden. De compensator wordt dus op de benodigde slag gedimensioneerd en de hijs wordt op resonantie gecontroleerd.

Na het loskomen moet de last ook voldoende vrij zijn voordat het dek weer omhoogkomt, anders raakt het dek de last van onderen. Een langzame kraan kan het dek niet altijd voorblijven. Ons artikel over snel hijsen laat zien hoe vaak een kraan alleen, bij hijssnelheden van 1 tot 20 m/min in een casus met 250 t, niet kon voorkomen dat het dek de last raakte, en hoe de snelhijsfunctie van ANTARES de last door intrekken vrijtrekt.

ANTARES snelhijsfunctie: bij de eerste poging vrij van een door heave op en neer bewegend bevoorradingsponton, gesimuleerd in CONSTELLATION.

Neerzetten: landen op een bewegend dek

Bij het neerzetten doet het probleem zich in omgekeerde richting voor. Een dek dat stijgt onder een dalende last raakt die last met de som van beide snelheden. Na het eerste contact kan de volgende golf het dek opnieuw tegen de last tillen of juist laten wegzakken. Daardoor stoot de last herhaaldelijk op het dek of trekken de stroppen plots strak, totdat de kraan genoeg draad heeft gevierd om de last door het dek te laten dragen. De contactsnelheid moet binnen de limieten voor de last en het dek blijven.

Een passieve compensator vertraagt een stijgend dek niet: de last raakt het dek nog steeds met de som van de daalsnelheid en de snelheid van het dek. De compensator verzacht wel de belasting van het hijsgerei. Wanneer het dek na het eerste contact wegzakt, schuift de eenheid uit zodat de stroppen niet plots strak trekken. Tussen twee schepen kan hij ook voorkomen dat de eigen beweging van het kraanschip op de last wordt overgedragen, mits zijn eigenperiode ruim boven de golfperiode ligt. Om de last met een bewegend dek te laten meebewegen, is actieve regeling nodig die de beweging van dat dek meet.

Wat elke eenheid doet

Behoefte	Eenheid
De belastingopbouw bij het oppakken verzachten en voorkomen dat de stroppen na het eerste contact plots strak trekken	RIGEL (55 tot 1,000 t) of CYGNUS (12.5 tot 10,000 t): een passieve gasveer in de hijslijn, vóór de hijs op het dek ingesteld
De instelling tijdens de hijs wijzigen en de last snel vrijtrekken	ANTARES (30 tot 4,000 t): adaptief-passief, met een snelhijsmodus die intrekt om de last vrij van het dek te trekken
Een onvermijdelijke schokbelasting begrenzen	POLARIS (75 tot 4,000 t): een schokdemper die de kracht tijdens de slag nabij de klepinstelling houdt en zich voor de volgende hijs opnieuw instelt
De beweging van het andere dek volgen	Actieve regeling die zowel het andere dek als het kraanschip meet. Standaard actieve heave-compensatie houdt de last stil ten opzichte van de zeebodem, niet ten opzichte van een bewegend dek.

De keuze volgt uit een hijsmodel met de bewegingen van beide objecten, de kraan, het hijsgerei en de nuttige last bij de zeetoestanden tijdens de operatie. CONSTELLATION modelleert de overzethijs met en zonder compensator en rapporteert de schokbelastingen, de vrije afstand na het loskomen en de gebruikte slag.

Bronnen en aannames

De schokbelasting bij het loskomen volgt uit DNV-RP-N103, voorheen DNV-RP-H103, 4.7.5 samen met 4.7.2: schoksnelheid $v_c + v_{rct}$ en de massa in lucht, zonder toegevoegde massa (die term geldt alleen in water). De haakbelasting is het statische gewicht plus de schokbelasting (4.4.2).
De relatieve beweging volgt uit de reacties van beide schepen op de golven, op de kraantip en op de landingsplek. Liggen de schepen naast elkaar, dan beschutten en beïnvloeden de rompen elkaar en kan het water in de tussenruimte resoneren. Daarom vraagt DNV-RP-N103 (9.2.2) om beide schepen samen te modelleren.
Opnieuw contact na het loskomen wordt beoordeeld zoals beschreven in DNV-RP-N103 9.5, op basis van de hijssnelheid en de periode en omvang van de relatieve beweging; de resultaten voor snel hijsen en de uitgangspunten van het model staan op onze pagina over snel hijsen.
Het voorbeeld met 100 t is illustratief: 10 MN/m voor de kraan, draad en het hijsgerei, en een compensator die 100 keer soepeler is.

Veelgestelde vragen

Wat is een overzethijs?

Een hijs tussen twee objecten die onafhankelijk van elkaar bewegen: van schip naar platform, van schip naar schip of van ponton naar kraanschip. De belastingssituatie wordt bepaald door de relatieve beweging tussen de kraantip en het andere dek, niet alleen door de heave van het kraanschip.

Waarom brengen overzethijsen meer risico mee dan gewone dekhijsen?

Bij het oppakken en neerzetten verandert de afstand tussen de last en het andere dek door beide bewegingen. Slappe stroppen kunnen bij het oppakken plots strak trekken, het dek kan weer omhoogkomen en de last na het loskomen raken, en een stijgend dek kan de last bij het neerzetten hard raken.

Waardoor ontstaat een schokbelasting bij het oppakken?

De stroppen trekken strak met de relatieve snelheid tussen de last en de kraantip, plus de hijssnelheid. DNV-RP-N103 geeft de schokbelasting bij het loskomen als die snelheid vermenigvuldigd met de vierkantswortel van het product van de stijfheid van het hijssysteem en de massa: $F_{\text{snap}} = (v_c + v_{rct}) \sqrt{K M}$ .

Kan een passieve heave-compensator het andere dek volgen?

Nee. Hij maakt het hijssysteem soepel, zodat het plots strak trekken overgaat in een langzamere, kleinere belastingopbouw en de stroppen na het eerste contact niet plots strak trekken. Hij meet of volgt het andere dek niet en vertraagt een dek dat naar de last toe stijgt niet. Om de last met een bewegend dek te laten meebewegen, is actieve regeling nodig die de beweging van dat dek meet.

Welke compensator past bij een overzethijs?

RIGEL of CYGNUS om de belastingopbouw bij het oppakken en de belasting van de stroppen na het eerste contact te verzachten; ANTARES wanneer de instelling tijdens de hijs moet veranderen of de last snel moet worden vrijgetrokken; POLARIS om één schokbelasting te begrenzen; en actieve regeling die het andere dek meet wanneer de last dat dek moet volgen.