Simulação interna de içamento

Triagem de operabilidade por estado do mar para um içamento offshore.

CONSTELLATION, o nosso simulador interno de içamento no domínio do tempo, modela uma operação definida desde o convés até ao fundo do mar e classifica uma grelha Hs×Tp segundo critérios de projeto identificados. O resultado é um envelope de estados do mar. A operabilidade ponderada e uma janela meteorológica contínua requerem dados meteoceanográficos específicos do local e uma análise de persistência.

Por Engenharia da Norwegian Dynamics · · Revisto em · 4 min de leitura

Onde se enquadra CONSTELLATION

CONSTELLATION resolve a operação definida a partir de princípios fundamentais: a equação do movimento da carga útil com termodinâmica de gás real da mola a gás, hidrodinâmica de Morison e resposta no domínio do tempo na zona de respingo e na aterragem. DNV-RP-N103 fundamenta o método de análise; a edição indicada no contrato e os critérios de aceitação do projeto regem os trabalhos de execução. O modelo integra a grua, a embarcação, os aparelhos de elevação, o compensador e a carga útil.

Acoplado, com base em princípios fundamentais

O percurso de carga completo (grua, embarcação, aparelhos de elevação, compensador, carga útil) é resolvido como um único modelo no domínio do tempo, não como um fator estático.

Triagem numa grelha declarada

Cada célula Hs×Tp também requer um rumo fixo, espectro e dispersão direcional, corrente, profundidade da água, condição da embarcação, duração da simulação e base de extremos.

O limite condicionante, identificado

Indicamos qual o critério condicionante (DAF na zona de respingo, aterragem, velocidade de toque no fundo ou curso) e a respetiva margem.

Modelado, não certificado

Uma triagem de pré-engenharia por estado do mar, segundo a base ND indicada. Antes da emissão, é refeita segundo a base do projeto, a edição indicada das normas e os critérios aprovados.

Um envelope ilustrativo de estados do mar

A imagem abaixo ilustra a disposição de uma triagem com compensação para uma estrutura submarina de ~190 t no ANTARES 250 t com mar de proa. Não corresponde a uma simulação de projeto publicada e as suas células numéricas não são transferíveis. Um resultado de projeto requer a base completa indicada abaixo.

Triagem ilustrativa — Hs × Tpexemplo de região aprovada/reprovada
45678910114.03.53.02.52.01.51.00.5
Operacional Não operacional Limite de corte Célula ilustrativa

O limite do exemplo admite Hs 2.5 m a Tp 8 s. O círculo assinala a célula ilustrativa Hs 2.0 m. Estes valores são demonstrativos, não constituem um limite operacional aprovado.

Limite ilustrado
Hs 2.5 m
a Tp 8 s, segundo as condições de mar de proa do exemplo. Uma triagem de projeto pode deslocar este limite.
Não %
apenas grelha não ponderada; não é indicada qualquer disponibilidade sazonal
Sem referência
não é indicada a magnitude do benefício do compensador sem um caso correspondente sem compensação
H ilustrativos limite de corte em função de Tp
Apenas um exemplo de forma. O limite do projeto depende da base completa de movimentos, ambiente, modelo e aceitação.

O que simulamos

Uma triagem de projeto pode utilizar uma única simulação contínua desde o convés até ao fundo do mar, em vez de uma verificação estática. O modelo do compensador muda o modo de gás em cada fase, à medida que a carga passa para fora de bordo e submerge.

Embarcação-grua com a carga útil aparelhada no convés e o compensador bloqueado.
1 · No convés
Com os aparelhos montados e retirada do convés; o compensador está bloqueado.
A carga útil a entrar na água através da zona de respingo, a partir da embarcação-grua.
2 · Zona de respingo
Passagem para fora de bordo através da zona de ondas, com verificação do impacto hidrodinâmico e da carga de impacto.
A carga útil descida pelo compensador de heave através da coluna de água livre.
3 · Descida
Descida a meia água através da banda de ressonância de heave; o arrasto e a massa acrescentada aumentam.
A carga útil assente suavemente no fundo do mar, sob a embarcação-grua.
4 · Aterragem no fundo do mar
Assentamento suave sobre a reação do solo.

Três resultados que não devem ser confundidos

Envelope de estados do mar

Uma classificação de grelha não ponderada para H declarados, Tp, rumo, espectro, dispersão direcional, corrente, profundidade da água e condição da embarcação.

Operabilidade ponderada

O envelope combinado com um local, uma estação e uma distribuição meteoceanográfica identificados. A base de ponderação e as exclusões devem ser comunicadas com a percentagem.

Janela meteorológica contínua

Uma triagem de previsão ou de séries temporais com duração da tarefa, persistência, interrupções e incerteza da previsão. Consulte Janelas Meteorológicas.

Benefício do compensador

Uma diferença determinada por simulações correspondentes, com e sem compensação, utilizando a mesma solicitação, ponto de resposta, sementes, duração e base de extremos.

Base necessária para uma triagem de projeto

Percurso de carga

Estados da carga útil e da flutuabilidade; geometria, rigidez e pré-tensão dos aparelhos de elevação; modelo da ponta da grua ou do guincho; dados de força–curso do compensador e batentes de fim de curso.

Embarcação e ambiente

RAO e condição da embarcação, ponto de resposta e rumo; espectro e dispersão direcional; corrente, profundidade da água e coeficientes hidrodinâmicos.

Registo da simulação

Grelha H declaradas×Tp grelha, passo de tempo, rampa, duração, número de sementes, política de sementes aleatórias e tratamento estatístico ou de valores extremos.

Base de decisão

Critérios de aceitação do projeto, edições indicadas das normas, referência correspondente quando é indicado um benefício, além da climatologia ou das séries temporais e da persistência quando são comunicadas a disponibilidade ou as janelas meteorológicas.

Os critérios que verificamos

Cada estado do mar analisado deve cumprir todos os critérios de aceitação para ser considerado operacional.

Valores predefinidos ilustrativos da triagem CONSTELLATION: o valor e a respetiva responsabilidade.
Critério de aceitaçãoValor predefinido ilustrativoResponsabilidade
DAF na passagem pela zona de respingo≤ 2.0Valor predefinido de pré-engenharia da ND; método de análise fundamentado por DNV-RP-N103
Ocorrências de lingada frouxa= 0Valor predefinido de pré-engenharia da ND; prevalece o requisito de tensão mínima do projeto
DAF de aterragem≤ 2.5Valor predefinido de triagem ND-DS-10
Velocidade de toque no fundo≤ 0.5 m/sValor predefinido de triagem ND-DS-10
Utilização do curso≤ 90 %Valor predefinido de triagem ND-DS-10

Estes valores são predefinições de triagem da ND, não limites indicados por DNV-RP-N103 nem critérios certificados específicos do projeto. Os critérios de aceitação aprovados do projeto e as edições das normas indicadas no contrato prevalecem sobre estes valores.

O que esta ilustração com compensação apresenta

2.5 m
Limite H ilustrativos a Tp 8 s, não é um limite de projeto aprovado.
0.11 m/s
Velocidade ilustrativa de toque no fundo do mar, comparada com o valor predefinido de triagem da ND indicado.
Sob tensão
Nenhuma ocorrência de lingada frouxa na triagem ilustrativa com compensação.

Estes resultados descrevem apenas a ilustração com compensação. Não quantificam o benefício do compensador; para tal, é necessária uma simulação correspondente sem compensação, segundo a mesma base.

Analise a sua operação

Envie-nos a estrutura, a embarcação, o local e a base da tarefa. Podemos fornecer um envelope de estados do mar, o respetivo critério condicionante e uma configuração recomendada do compensador; acrescente dados meteoceanográficos e de persistência específicos do local para obter a operabilidade ponderada ou uma avaliação de uma janela meteorológica contínua.

Os resultados de CONSTELLATION são previsões de engenharia que utilizam métodos de análise fundamentados por DNV-RP-N103 e a base de modelação ND indicada; não constituem uma análise certificada. Os limites do projeto só são emitidos depois de estarem definidos a embarcação contratada, os dados meteoceanográficos, a edição das normas, os critérios de aceitação e o registo da simulação.

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