找到吊装真正可用的天气窗口。
CONSTELLATION 是我们自主开发的时域吊装模拟器,可依据 DNV-RP-N103 对从甲板到海床的整个作业进行建模,并筛选所有海况。您将获得作业窗口(Hs×Tp)、主导限制条件,以及升沉补偿器带来的收益,均在动员前明确。
建模预测,未经认证
基于第一性原理的耦合模型
CONSTELLATION 从第一性原理出发,求解整个作业过程:将负载运动方程与真实气体气弹簧热力学、Morison 水动力学,以及依据 DNV-RP-N103 的浪溅区和着底动力放大计算基础相结合,并采用我们的 ND-DS 建模基础。它把吊机、船舶、索具、升沉补偿器和负载构成的完整载荷路径作为一个耦合时域模型求解。
- 将完整载荷路径作为一个模型求解,而非采用静态系数
- Hs×Tp 逐项筛选各道门槛,得到的是窗口,而非单一数值
- 明确主导限制条件及其裕度
- 快速的前期工程评估,发布前按项目基础确认
按作业场景逐项对照独立求解器
CONSTELLATION 在相同工况下与 OrcaFlex(一款独立的行业标准海洋动力学求解器)进行代码对代码验证,而非自我对照。
| 进入浪溅区 | 9 项物理定律中,9 项均已对照参考求解器验证 |
|---|---|
| 通过共振区 | 所有力及受迫响应行程的偏差均在 0.2 % 以内 |
| 桩体失控下沉制动 | 吊机峰值偏差在 0.25 % 以内,行程偏差在 0.5 % 以内 |
| 依据 | DNV-RP-N103 · DNV-ST-N001 · ND-DS 标准 |
其他吊装工况完成验证后,也将逐项加入此列表。
筛选结果仍是工程预测,并非认证分析,但在已公布的工况中,其物理模型已证实与独立求解器吻合。
筛选得出的作业窗口
逐个海况、逐项门槛进行筛选。以下是 ~190 t 水下结构从甲板至海床的代表性安装工况,使用 ANTARES 250 t 自适应被动升沉补偿器,迎浪作业。
在设计周期下,可作业区域延伸至 Hs 2.5 m(Tp 8 s),圈出的单元格为建模海况(Hs 2.0 m)。虚线后方的空白单元格超过 DNV-RP-C205 允许的波陡,此类海况不会出现。
实线表示建模得出的边界,虚线表示 DNV-RP-C205 波陡限制。短周期高浪不会出现,因此海况本身限制了短周期一侧;朝长周期涌浪方向,窗口再次收窄。
| 标准 | DNV-RP-N103 · ND-DS-10 |
|---|---|
| 负载 | ~190 t 水下结构 |
| 升沉补偿器 | ANTARES 250 t 自适应被动型 |
| 浪向 | 迎浪 |
| 海况气候统计 | 代表性冬季 |
| 主导限制条件 | 陡浪中的浪溅区门槛;涌浪一侧的行程限制 |
CONSTELLATION 的结果是根据提供的海洋气象资料,依据 DNV-RP-N103 和我们的 ND-DS 基础筛选得出的工程预测,并非认证分析。发布前,作业窗口须结合项目海洋气象资料和签约船舶确认。
从甲板到海床的一次连续模拟
从甲板到海床进行一次连续模拟,而非静态校核。负载出舷并没入水中时,升沉补偿器按作业阶段切换气体工作模式。
完成索具连接并起吊离开甲板;升沉补偿器处于锁定状态。
出舷穿过波浪区:检查入水砰击和冲击载荷。
在水中下放并穿过升沉共振频带;阻力和附加质量作用增大。
缓慢下放,平稳接触海床土体。
检查的门槛
每个筛选海况必须满足全部验收门槛,才计为可作业。
| 穿越浪溅区 DAF | ≤ 2.0DNV-RP-N103 |
|---|---|
| 吊索松弛事件 | = 0DNV-RP-N103 |
| 着底 DAF | ≤ 2.5ND-DS-10 |
| 着底速度 | ≤ 0.5 m/sND-DS-10 |
| 行程利用率 | ≤ 90 %ND-DS-10 |
所示验收限值是 CONSTELLATION 的默认筛选值,与 DNV-RP-N103 惯例及我们的 ND-DS 基础一致,并非项目专属的认证限值。实际实施时,我们依据项目自己的 DNV 基础进行筛选。
两种方式都模拟:有补偿、无补偿及其限值
筛选需要对照模拟,而不只是一段视频:同一作业分别在有、无升沉补偿器的条件下求解,并与主导限制条件比较。以下数字是下方视频所依据的结果,每个数值均来自所述工况的模拟。
系腱张力峰值:同一场风暴,两种配置
TLP 系腱预张力 · 一次风暴模拟,Hs 4.0 m / Tp 12 s · 所有峰值均在 SWL 以内
吊钩载荷:1,500 t 桩和打桩锤以 5.0 m/s 下沉
在行程内制止穿透失稳 · 刚性连接数据来自匹配的模拟
缆绳载荷峰值:从坚硬黏土中拔出吸力筒
直径 Ø6 m 吸力筒,水深 120 m · 一个设计海况,Hs 2.5 m / Tp 8 s · 从黏土中拔出
最小甲板净空:从升沉的驳船上起吊
自补给驳船起吊 250 t 模块,使用自升式平台吊机 · 同一海况,Hs 3.5 m / Tp 7.5 s
吊索松弛校核:DNV-RP-N103 §4.4.3.3
GRP 罩穿过波浪区 · 每个筛选单元格均须满足的浪溅区门槛
代表性工况由 CONSTELLATION 建模,并按 DNV-RP-N103 惯例和 ND-DS 基础筛选,结果属于工程预测,并非认证分析。POLARIS 刚性连接及 CYGNUS 无补偿钢缆数据,是同一次模拟的反事实基准。
了解 CONSTELLATION 的实际应用
每段视频均为 CONSTELLATION 对实际吊装工况的模拟,采用我们筛选您作业时使用的同一套基于第一性原理的耦合模型。观看升沉补偿器如何在海况作用下保持缆绳张力。
RIGEL:穿越浪溅区
用于起吊 GRP 罩的被动升沉补偿。
ANTARES:从甲板到海床
用于水下吊装的自适应被动升沉补偿。
ANTARES:快速起吊
从升沉的补给驳船上起吊:首次即脱离甲板。
CYGNUS:锚回收
从坚硬黏土中拔出吸力筒,载荷保持在 SWL 以内。
CYGNUS:风暴系泊
每个波浪周期都保持在 SWL 以内:TLP 系腱预张力缆绳穿越风暴天气窗口。
CYGNUS:机舱着陆与保持
着陆只是较容易的一步:CYGNUS 在沉降、升沉及螺栓紧固保持阶段,使组件持续接触。
ANTARES:通过共振区
受控通过共振区:充水吸力桩下放至超过 1,300 m。
ANTARES:无隔水管连续油管作业
张力窗口、卡管超拉力及管柱断裂制动:在相同波浪下刚性悬挂时,管柱在十五秒后断裂。
CONSTELLATION 的定位
行程 1.0–6.0 m 02
行程 1.0–6.0 m 03
行程 2.5–8.0 m 07
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提交您的吊装工况。
请提供结构物、船舶和场地信息,我们将模拟吊装作业,并返回作业窗口、主导限制条件和建议的升沉补偿器配置。
- 适用于您场地的作业窗口(Hs×Tp)
- 主导限制条件:实际限制作业的因素
- 建议的升沉补偿器配置
post@nodynamics.com · +47 9664 7886
依据 DNV-RP-N103 筛选 · 建模预测,未经认证
CONSTELLATION 的结果是根据提供的海洋气象资料,依据 DNV-RP-N103 和我们的 ND-DS 基础筛选得出的工程预测,并非认证分析。发布前,作业窗口须结合项目海洋气象资料和签约船舶确认。
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