CONSTELLATION

A janela meteorológica em que seu içamento realmente pode ocorrer.

O CONSTELLATION, nosso simulador interno de içamento no domínio do tempo, modela toda a operação do convés ao fundo do mar e analisa cada estado de mar conforme a DNV-RP-N103. Você recebe a janela operacional (Hs×Tp), o limite determinante e o benefício do compensador, antes da mobilização.

Análise conforme DNV-RP-N103 · Base ND-DS
Modelado, sem certificação

Princípios fundamentais, modelo acoplado

O CONSTELLATION resolve toda a operação a partir de princípios fundamentais: a equação de movimento da carga útil com a termodinâmica da mola a gás para gás real, a hidrodinâmica de Morison e a base de amplificação dinâmica para a zona de respingo e o pouso conforme a DNV-RP-N103, seguindo nossa base de modelagem ND-DS. Ele reúne toda a cadeia de cargas (grua, embarcação, aparelhamento, compensador e carga útil) em um único modelo acoplado no domínio do tempo.

  • Toda a cadeia de cargas resolvida em um único modelo, sem fator estático
  • Hs×Tp analisados critério por critério: uma janela, não um único número
  • O limite determinante identificado, com sua margem
  • Visão rápida de pré-engenharia: confirmada com a base do projeto antes da emissão
Modelado, sem certificação · DNV-RP-N103 / ND-DS
Convés→fundo do mar
Uma simulação contínua e acoplada
Hs × Tp
Análise de cada estado de mar
5
Critérios de aceitação por célula
RP-N103
Base DNV de análise + ND-DS
Como sabemos que o modelo está correto

Verificado com um simulador independente, regime por regime

O CONSTELLATION é verificado por comparação entre códigos com o OrcaFlex (um simulador independente de dinâmica marítima, padrão do setor) em casos idênticos. Não por comparação consigo mesmo.

Verificação do CONSTELLATION com o OrcaFlex: concordância por regime de içamento.
Entrada na zona de respingo9 de 9 leis físicas verificadas com o simulador de referência
Passagem pela ressonânciaDiferença de até 0.2 % em todas as forças e no curso da resposta forçada
Frenagem da corrida da estacaPico na grua com diferença de até 0.25 %; curso, de até 0.5 %
BaseDNV-RP-N103 · DNV-ST-N001 · Normas ND-DS

Outros regimes de içamento são acrescentados à lista à medida que são qualificados.

Uma análise preliminar continua sendo uma previsão de engenharia, não uma análise certificada, mas demonstramos que a física por trás dela corresponde à de um simulador independente nos casos que publicamos.

Modelado no CONSTELLATION · exemplo representativo

A janela operacional, analisada

Cada estado de mar, critério por critério. O exemplo abaixo é uma instalação representativa do convés ao fundo do mar de uma estrutura submarina de ~190 t com o ANTARES 250 t compensador adaptativo em mar de proa.

DAF na zona de respingo ≤ 2.0 Lingada frouxa = 0 DAF no pouso ≤ 2.5 Velocidade no contato ≤ 0.5 m/s Curso ≤ 90%
Operabilidade: estado de mar Hs × Tpregião operacional
4.03.53.02.52.01.51.00.54567891011Hs (m)período-pico Tp (s)4.03.53.02.52.01.51.00.54567891011Hs (m)período-pico Tp (s)
Operacional: tons mais claros indicam maior margem; mais escuros, proximidade do limiteNão operacionalInclinação excessiva para ocorrerLimite de inclinação DNV-RP-C205Estado de mar de projeto, Hs 2.0 m em Tp 8 s

A região operacional alcança Hs 2.5 m no período de projeto (Tp 8 s), e a célula circulada representa o estado de mar modelado (Hs 2.0 m). As células vazias além da linha tracejada têm inclinação superior à permitida pela DNV-RP-C205: esses mares não ocorrem.

Hs 2.5 m
Operação até: no período de projeto, em mar de proa. O compensador mantém o aparelhamento sob tensão durante a passagem pela zona de respingo e suaviza o assentamento no fundo do mar.
~85%
Parcela da temporada operacional nesta climatologia representativa.
0.53×
Carga de impacto na zona de respingo em relação ao critério DNV: o aparelhamento permanece sob tensão.
Hs operacional limite em função de Tp
incl. exc.46810Tp (s)1234Hs (m)

Linha contínua: limite modelado. Linha tracejada: limite de inclinação da DNV-RP-C205. Mares altos de período curto não ocorrem, então o próprio mar limita os períodos curtos; a janela volta a se estreitar na direção das ondulações de período longo.

Base do exemplo representativo de janela operacional.
NormaDNV-RP-N103 · ND-DS-10
Carga útilEstrutura submarina de ~190 t
CompensadorANTARES 250 t adaptativo
Direção de incidênciaMar de proa
ClimatologiaInverno representativo
Limite determinanteCritérios da zona de respingo em mares íngremes; curso em direção às ondulações

Os resultados do CONSTELLATION são previsões de engenharia analisadas conforme a DNV-RP-N103 e nossa base ND-DS, com os dados meteoceanográficos fornecidos, e não uma análise certificada. Antes da emissão, a janela operacional é confirmada com os dados meteoceanográficos do projeto e a embarcação contratada.

O que simulamos

Uma simulação contínua, do convés ao fundo do mar

Uma simulação contínua do convés ao fundo do mar, em vez de uma verificação estática. O compensador muda de modo de gás conforme a fase, à medida que a carga passa pela borda e submerge.

Fase 1: no convés: carga útil aparelhada e suspensa acima do convés, compensador bloqueado1 · NO CONVÉS

Aparelhada e suspensa do convés; o compensador está bloqueado.

Fase 2: zona de respingo: carga útil atravessando a zona de ondas, com verificação do impacto hidrodinâmico e da carga de impacto2 · ZONA DE RESPINGO

Passagem pela zona de ondas após sair pela borda: verificação do impacto hidrodinâmico e da carga de impacto.

Fase 3: descida: descida em meia-água com aumento do arrasto e da massa adicional3 · DESCIDA

Descida em meia-água pela faixa de ressonância do heave; aumentam o arrasto e a massa adicional.

Fase 4: pouso no fundo do mar: assentamento lento sobre o solo4 · POUSO NO FUNDO DO MAR

Assentamento suave sob a reação do solo.

Critérios de aceitação

Os critérios que verificamos

Cada estado de mar analisado precisa atender a todos os critérios de aceitação para ser considerado operacional.

Critérios de aceitação da análise preliminar no CONSTELLATION.
DAF na travessia da zona de respingo≤ 2.0DNV-RP-N103
Ocorrências de lingada frouxa= 0DNV-RP-N103
DAF no pouso≤ 2.5ND-DS-10
Velocidade no contato≤ 0.5 m/sND-DS-10
Utilização do curso≤ 90 %ND-DS-10

Os limites de aceitação apresentados são os padrões de análise preliminar do CONSTELLATION, alinhados à prática da DNV-RP-N103 e à nossa base ND-DS; não são limites certificados específicos do projeto. Para a execução, analisamos a operação conforme a base DNV do próprio projeto.

2.5 m
Hs operacional no período de projeto: a janela que atende aos critérios da análise.
0.11 m/s
Velocidade de contato com o fundo do mar modelada, bem abaixo do limite de 0.5 m/s.
Sob tensão
A lingada permanece carregada durante a passagem pela zona de respingo: o compensador absorve a força das ondas por meio do curso.
Resultado da simulação · cada caso simulado com e sem compensador

Simulação das duas condições: com e sem compensador, frente ao limite

A análise preliminar compara dois cenários, não é apenas um vídeo: a mesma operação é resolvida com e sem o compensador, em relação ao limite determinante. Estes são os números por trás dos vídeos abaixo: cada valor é um resultado da própria simulação para o caso indicado.

CYGNUS · ANCORAGEM EM TEMPESTADE

Tensão máxima no tendão: mesma tempestade, nas duas condições

Tendão direto2,687 t · 144% SWLCom CYGNUS 1500 t / 8 m983 t · 53% SWLSWL tendão 1,866 tTendão direto2,687 t · 144% SWLCom CYGNUS 1500 t / 8 m983 t · 53% SWLSWL tendão 1,866 t
Ocorrências de carga de impacto 43 → 0Curso de 7.30 de 8 m: sem atingir os batentes

Pré-tensão do tendão da TLP · uma realização de tempestade, Hs 4.0 m / Tp 12 s · todos os picos dentro da SWL

POLARIS · CORRIDA DA ESTACA

Carga no gancho: corrida de estaca e martelo de 1,500 t a 5.0 m/s

Lig. rígida, sem amort.37.7 MN · DAF 2.28Com POLARIS 2,000 t / 6 m23.6 MN · DAF 1.43Lig. rígida, sem amort.37.7 MN · DAF 2.28Com POLARIS 2,000 t / 6 m23.6 MN · DAF 1.43
Força abaixo mantida em um patamar de 18 MNFrenagem em 5.0 dos 6.0 m de curso

Corrida descontrolada da estaca contida dentro do curso · valor da ligação rígida obtido na simulação correspondente

CYGNUS · RECUPERAÇÃO DE ÂNCORA

Carga máxima no cabo: retirada de caixão de sucção de argila firme

Cabo direto≈2× SWL da gruaCom CYGNUS 700 t / 5 m566 t · 87% SWLSWL da grua 650 tCabo direto≈2× SWL da gruaCom CYGNUS 700 t / 5 m566 t · 87% SWLSWL da grua 650 t
Movimento da carga útil 3.7× mais suave: RMS 0.21 contra 0.80Retirada constante, abaixo de 0.1 m/s

Caixão de Ø6 m, lâmina d’água de 120 m · um estado de mar de projeto, Hs 2.5 m / Tp 8 s · retirado da argila

ANTARES · IÇAMENTO RÁPIDO

Folga mínima acima do convés: içamento a partir de uma barcaça com heave

Grua convencionalatinge o convés · 7 impactosCom ANTARES: iç. rápido2.53 m · livre de primeiracritério ≥ 0.30 mGrua convencionalatinge o convés · 7 impactosCom ANTARES: iç. rápido2.53 m · livre de primeiracritério ≥ 0.30 m
Ocorrências de novo contato 0DAF 1.17Curso 87%

Módulo de 250 t içado de uma barcaça de apoio por grua de plataforma autoelevatória · mesmo mar, Hs 3.5 m / Tp 7.5 s

ANTARES · DO CONVÉS AO FUNDO DO MAR

Todos os critérios atendidos, com margem: uma simulação contínua

DAF pouso 1.00: limite ≤ 2.540% do limiteContato 0.11 m/s: limite ≤ 0.522% do limiteCurso 67%: limite ≤ 90%74% do limitecritério = 100%DAF pouso 1.00: limite ≤ 2.540% do limiteContato 0.11 m/s: limite ≤ 0.522% do limiteCurso 67%: limite ≤ 90%74% do limitecritério = 100%
Relação de carga de impacto 0.08Critério atendido

Manifold submarino de 150 t a 150 m · Hs 3.0 m / Tp 8.0 s · o vídeo mostra este caso do início ao fim

RIGEL · TRAVESSIA DA ZONA DE RESPINGO

Verificação de lingada frouxa: DNV-RP-N103 §4.4.3.3

Fhyd / Fstatic com RIGEL0.36 · sem folgacritério de folga 0.90Fhyd / Fstatic com RIGEL0.36 · sem folgacritério de folga 0.90
DAF da carga útil de 1.15 a 1.91 em 8 realizações de ondaTensão no grupo de lingadas mantida entre 146–377 kN

Cobertura de PRFV na zona de ondas · critério aplicado na passagem pela zona de respingo a cada célula analisada

Casos representativos modelados no CONSTELLATION e analisados conforme a prática da DNV-RP-N103 e a base ND-DS: previsões de engenharia, não análises certificadas. Os valores da ligação rígida do POLARIS e do cabo direto do CYGNUS são referências contrafactuais para a mesma realização.

Vídeos de aplicação · série completa

Veja o CONSTELLATION em ação

Cada vídeo é uma simulação no CONSTELLATION de um caso real de içamento, com o mesmo modelo acoplado, baseado em princípios fundamentais, que usamos para analisar sua operação. Veja como o compensador mantém a tensão no cabo em cada estado de mar.

RIGEL: travessia da zona de respingo

Compensação passiva de heave para içar uma cobertura de PRFV.

ANTARES: do convés ao fundo do mar

Compensação passiva adaptativa de heave em um içamento submarino.

ANTARES: içamento rápido

Içamento a partir de uma barcaça de apoio com heave: livre na primeira tentativa.

CYGNUS: recuperação de âncora

Retirada da lama dentro da SWL: um caixão de sucção em argila firme.

CYGNUS: ancoragem em tempestade

Cada onda dentro da SWL: linha de pré-tensão do tendão de uma TLP durante uma janela de tempestade.

CYGNUS: pouso e sustentação da nacele

O pouso é a parte fácil: o CYGNUS mantém o conjunto em contato durante o assentamento, o heave e a sustentação para aparafusamento.

ANTARES: passagem pela ressonância

Travessia controlada da ressonância: estaca de sucção inundada além de 1,300 m.

ANTARES: tubulação flexível contínua sem riser

A janela de tensão, a sobretração de uma coluna presa e a frenagem após sua ruptura: suspensa rigidamente sob as mesmas ondas, a coluna se rompe quinze segundos após o início.

A família de produtos

Onde o CONSTELLATION se encaixa

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Envie-nos a estrutura, a embarcação e o local, e modelaremos o içamento para retornar a janela operacional, o limite determinante e a configuração recomendada do compensador.

  • Janela operacional (Hs×Tp) para seu local
  • O limite determinante: o que realmente impede a operação
  • Configuração recomendada do compensador

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Analisado conforme DNV-RP-N103 · modelado, sem certificação

Os resultados do CONSTELLATION são previsões de engenharia analisadas conforme a DNV-RP-N103 e nossa base ND-DS, com os dados meteoceanográficos fornecidos, e não uma análise certificada. Antes da emissão, a janela operacional é confirmada com os dados meteoceanográficos do projeto e a embarcação contratada.

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