快速起吊文章主图:Norwegian Dynamics 制作的 Blender 插画
知识中心 / 受控起吊离甲板

快速起吊

在甲板持续运动的同时建立净空。

作者: Tord Martinsen, CEO · · 审校于 · 7分钟阅读
相对运动 / 关键间隙

负载与甲板持续运动。

快速起吊通过受控的补偿器回缩来建立分离距离。所需净空必须在整个起吊离甲板瞬态过程中保持。

分离距离正在扩大

甲板下沉 · 装置回缩 间隙扩大 装置回缩中 甲板下沉

有利的相对运动条件有助于形成分离。触发条件针对吊机、负载与甲板运动的耦合情况确定。

甲板可能使间隙重新缩小

甲板上升 · 再接触风险 间隙缩小 装置已回缩 甲板再次上升

仅完成初始起吊离甲板并不足够。随后的甲板运动可能在负载仍处于靠近位置时减小净空。

仅为概念示意图:不隐含任何时间历程、速度比例或触发设置。瞬态净空和载荷响应由吊装分析确定。

波峰并非普遍适用的触发条件。

应使用吊装程序所定义的相对运动有利点。预紧力、可用行程、回缩力和作业包络均针对具体吊装设定。

已发布的 CONSTELLATION 案例

解读结果时须一并了解其假设条件。

针对相同 250 t 负载和海况定义的模拟再接触频率。常规刚性连接吊机和 ANTARES 快速起吊案例均采用所述的有利触发条件。

负载 · 250 t海况 · Hs 2.16 m / Tp 5.5 s样本 · 每点 120 次实现
吊机起升速度常规吊机
模拟再接触频率
ANTARES 快速起吊
再接触次数 / 试验次数
1–3 m/min
100%
0 / 120
5 m/min
86%
0 / 120
10 m/min
52%
0 / 120
20 m/min
15%
0 / 120

柱状图统一采用 0–100% 比例。图中速度和所报告的频率均保留自原始案例表;这些是模型输出结果,并非通用作业限值。

所报告的负载 DAF1.27
所报告的吊索峰值载荷3,118 kN
所报告的行程使用率64%
该模型样本中未观察到再接触。

已发布的案例显示,每个测试点的 120 次实现中均为 0 次再接触,该模型设置下的 95% 置信区间为 0–3%。这并不代表作业风险为零,也不可将该结果套用于其他吊装。

这些结果仅适用于某一特定负载、船舶和海况案例。项目评估必须综合校核净空、瞬态载荷、可用行程以及相关吊机和索具限值。

案例表及发布背景说明
按吊机起升速度划分的模拟再接触率:常规吊机与 ANTARES 快速起吊对比。
吊机起升速度常规吊机:再接触ANTARES 快速起吊
1–3 m/min100%0%(0/120)
5 m/min86%0%(0/120)
10 m/min52%0%(0/120)
20 m/min15%0%(0/120)

该快速起吊装置在该海况下、任一速度的 120 次模拟实现中均未发生再接触(该模型设置下 95% 置信区间为 0–3%)。在模拟的快速起升过程中,负载离开甲板时的负载 DAF 为 1.27 ,吊索峰值载荷为 3,118 kN ,处于索具和吊机限值以内,相当于 ANTARES 行程的 64% 。模拟采用 CONSTELLATION 作为单一耦合时域载荷路径进行模拟;甲板再接触依据 DNV-RP-N103 §9.5 的定义进行评估。一种海况,一个案例;每次吊装均按其自身的负载、船舶和海况单独选型。

ANTARES:自适应被动升沉补偿器

该示例通过 CONSTELLATION模拟完成。设备能力和所分析的作业包络均针对具体吊装。

说明性流程 / 需项目专属设置

预紧力、行程、触发、净空。

补偿器在起吊离甲板之前即可开始管理索具张力。随后的瞬态过程必须满足净空和载荷准则。

01

建立预紧力

在负载仍处于甲板上时,索具张力保持低于负载的支承重量。

02

预留运动裕量

计划的行程位置预留了足够行程,以应对升沉运动并完成所需的回缩。

03

使用既定触发条件

操作人员在吊装程序规定的有利相对运动条件下触发。

04

建立并保持净空

受控回缩将负载提升远离甲板。分析将校核随后的甲板运动、峰值载荷和行程使用率。

原始说明采用约为静态重量 50% 及 ⅓–½ 行程作为示例性预备数值。实际预紧力和行程均针对具体吊装另行规定;这些并非默认作业设置。

回缩动力的实现方式

快速起吊的回缩方式及其各自的工作原理。
回缩方式工作原理
蓄能器切换从低压切换至预充高压蓄能器:其容量按相应负载的回缩需求确定
气体注入通过大口径接头将高压气体接入工作蓄能器
AHC 液压动力单元(HPU)由 HPU 产生额外的起升力

回缩力、速度和行程必须保持在已评估的包络范围以内。端部阻尼并不能替代对瞬态过程或可用工作行程的校核。

快速起吊有什么优势?

海上吊装存在多种挑战。使用速度相对较慢的吊机时,可能发生负载与甲板之间的再接触,因为意外的波浪或船舶运动可能引发快速位移并导致碰撞。此类碰撞可能损坏设备并造成高昂的延误成本。自适应 PHC 和 AHC 装置所提供的快速起吊能力,通过降低负载与甲板接触的可能性,有助于缓解这一风险。

工作原理是什么?

负载连接至配置为快速起吊模式的装置。示例说明采用约为静态重量 50% 的张力,以及约 1/3 至 1/2 补偿器行程的伸出量。实际预紧力、行程位置和允许响应均针对具体吊装确定;在负载仍由甲板支撑期间,补偿器负责管理索具张力。

回缩可通过以下几种方式实现:

  1. 从低压蓄能器切换至预先充有油气的高压蓄能器,使其能够完全回缩相应负载。
  2. 通过大口径接头将高压气体接入当前蓄能器,从而提高张力。
  3. 使用 AHC 液压动力单元(HPU)产生所需的额外起升力。
重要的是张力不可过高,否则可能引发不必要的动态响应。Norwegian Dynamics 的补偿器配备端部阻尼,以缓和行程末端的冲击,但良好实践应首先确保整个过程保持在工作行程范围之内。

快速起吊:常见问题

什么是快速起吊?
快速起吊通过受控的补偿器回缩,在负载与运动甲板之间建立净空。索具张力在起吊离甲板之前即可开始管理。预紧力、触发条件和回缩方式均针对具体吊装设定。
为什么需要快速起吊?
缓慢分离的负载可能长时间靠近运动甲板,从而面临再接触风险。快速起吊可缩短这一阶段,但仍需针对具体作业评估净空和载荷。
快速起吊在何时触发?
在吊装程序所定义的相对运动有利点触发。仅凭波峰并非普遍适用的触发条件:必须综合考虑吊机运动、甲板运动、负载动态响应和回缩瞬态过程。
快速回缩由什么提供动力?
可通过切换至预充高压级蓄能器、向工作蓄能器注入高压气体,或由 AHC HPU 额外施加力实现,具体取决于装置的配置方式。
若不采用快速起吊,甲板再接触的可能性有多大?
在所述 250 t 案例中,常规吊机在报告的 1–3、5、10 和 20 m/min 起升速度下,再接触频率分别为 100%、86%、52% 和 15%。ANTARES 快速起吊在每个测试点的 120 次模拟实现中均未出现再接触。这些结果仅针对该模型设置,不可直接套用为通用作业概率。
哪些补偿器提供快速起吊功能?
经适当配置的自适应被动或主动设备均可提供快速起吊功能。ANTARES 通过自带系统提供本文所述的可重复能力;请针对所选型号确认其作业功能和限制。该影片展示了一次模拟的接驳驳船吊装。

正在规划一次必须快速完成的起吊离甲板作业?

请提供吊机、负载、支持船舶运动及可用设备数据。分析可评估触发条件、净空历程、瞬态载荷以及起吊离甲板所需的行程。

查看实际效果

ANTARES 快速起吊:升沉接驳驳船上的“首次脱离”,于 CONSTELLATION 中模拟

相关产品

  • ANTARES:自适应被动升沉补偿器
  • VEGA:主动升沉补偿
  • CYGNUS:被动升沉补偿器

相关阅读