Войти
Морское вспомогательное судно Toisa Perseus с пятым поколением на заднем плане глубоководное буровое судно Discoverer Enterprise, на нефтяном месторождении Thunder Horse. Оба оснащены системами DP. Динамическое позиционирование (DP) - это управляемая компьютерная система для автоматического поддержания местоположения и курса судна с помощью собственных гребных винтов и подруливающих устройств. Датчики положения в сочетании с датчиком ветра, датчиком движения и гирокомпасами включают компьютер информацию положения судна, а также величине и области сил окружающей среды, влияющих на его положение. Примеры судов, которые используют, используют DP, включая, помимо прочего, и полупогружные мобильные морские буровые установки (MODU), океанографические исследовательские суда, суда-кабелеукладчики. и круизные суда.
Компьютерная программа содержит математическую модель судна, которая включает в себя информацию, относящуюся к ветру и текущему сопротивлению судна, а также местонахождению двигателей. Эти знания в сочетании с данными датчиков позволяют компьютеру требуемый угол поворота и мощность двигателя для каждого двигателя. Это позволяет проводить операции в море, где швартовка или постановка на якорь невозможны из-за большой глубины, скопления на морском дне (трубопроводы, шаблоны) или других проблем.
Динамическое позиционирование может быть абсолютным в том смысле, что положение зафиксировано в фиксированной точке над дном, или относительно движущегося объекта, такого как другой корабль или подводный аппарат. Можно также расположить под благоприятным углом к ветру, волнам и течению, что называется флюгером.
Динамическое позиционирование используется большей частью в морской нефтяной промышленности, например, в Северном море, Персидском заливе, Мексиканском заливе, Западная Африка и у побережья Бразилии. В настоящее время присутствует более 1800 судов DP.
Динамическое позиционирование началось в 1960-х годах для морских бурения. Времена ведение на все более глубокие воды, самоподъемные баржи больше не городская постановка на якорь на большой глубине неэкономичной.
В проекта Mohole в 1961 году буровое судно Cuss 1 было оснащено четырьмя управляемыми гребными винтами. В рамках проекта Mohole была предпринята попытка пробурить Moho, что требовало решения для глубоководного бурения. Корабль удалось удержать на высоте 948 метров над богатым Ла-Хойя, Калифорния, на глубине 948 метров.
После этого у побережья Гуадалупе, Мексика, было пробурено пять скважин, самая глубокая на 183 м (601 фут) воды ниже морского дна на 3500 м (11700 футов)., сохраняя позицию в радиусе 180 метров. Положение корабля определялось с помощью радиолокатора с буйками и гидролокатора с подводных маяков.
В то время как Cuss 1 удерживался на месте вручную, позже в том же году Shell спустила на воду буровое судно Eureka, у которого была аналоговая система управления, соединенная с натянутым тросом, что сделало его первым истинным Корабль Д.П.
В то время как первые корабли DP имели аналоговые контроллеры и не обладали избыточностью, с тех пор были внесены значительные улучшения. Кроме того, DP в настоящее время используется не только в нефтяной промышленности, но и на различных других типах судов. Кроме того, DP больше не ограничивается сохранением фиксированного положения. Одна из возможностей - движение по точному пути, полезное для прокладки кабеля, прокладки трубопровода, изысканий и других задач.
Другими методами удержания позиции использование якорной опоры и использование самоподъемной баржи. У всех есть свои преимущества и недостатки.
| Варианты удержания сравнительного положения | ||
|---|---|---|
| Самоподъемная баржа | Якорная стоянка | Динамическое позиционирование |
Преимущества генератора:
| Преимущества:
| Преимущества:
|
Недостатки:
| Недостатки:
| Недостатки:
|
Несмотря на то, что у всех методов есть свои эти преимущества, благодаря этому стало возможным выполнение многих операций, которые раньше были невозможны.
Затраты снижаются из-за более Использование новых и более дешевых технологий, поскольку морские работы проникают все глубже в воде, а окружающей среде (кораллам) уделяется больше внимания. и за счет более быстрых и точных методов причаливания. Круизные лайнеры выигрывают от более быстрой стоянки и незакрепленных «швартовок» у пляжей или труднодоступных портов.
SBX в процессе Важные приложения включают:
Можно считать, что корабль имеет шесть степеней свободы в своем движении, то есть он может двигаться по любому из шести осей.
Три из них включают перевод :
и три других поворота :
Динамическое позиционирование в первую очередь связано с управлением кораблем в горизонтальной плоскости , т. е. по трем осям: помпаж, колебание и рыскание.
Судно, которое будет работать для DP, требует:
Для всех приложений системы отсчета положения и элементы тяги должны быть тщательно продуманы при проектировании корабля DP. В частности, для хорошего управления положением в неблагоприятную погоду тяговая способность корабля по трем осям должна быть адекватной.
Поддержание фиксированного положения особенно сложно в полярных условиях, поскольку ледяные силы могут быстро меняться. Обнаружение и смягчение последствий обледенения на борту недостаточно развито для прогнозирования этих датчиков, размещаемых на вертолете .
для определения положения корабля в море. Управление методами навигации судов точны для некоторых современных требований. По этой причине за последние десятилетия было разработано несколько системного позиционирования. Производителями систем DP являются: Marine Technologies LLC, Kongsberg Maritime, GE, DCNS, Wartsila (ex L-3), MT-div.Chouest, Rolls-Royce plc.,. Применение и доступность зависит от типа работы и глубины воды. Наиболее распространенными опорными / измерительными системами / средствами (PRS / PME) являются:
спутник GPS на орбите 
Легко натянутый провод на HOS Achiever Более продвинутые методы:
Помимо положения и курса, другие переменные передаются в системе DP через датчики :
Блок-схема системы управления В начале ПИД-регуляторы использовались и до сих пор используются в более простых системах DP. Но современные контроллеры используют математическую модель корабля, основанную на гидродинамическом и аэродинамическом описании некоторых характеристик корабля, таких как масса и перетащите. Конечно, эта модель не совсем верна. Положение и курс корабля вводятся в систему и сравниваются с прогнозом, сделанным моделью. Это различие используется для обновления модели с помощью метода фильтрации Калмана. По этой причине модель также имеет входные данные от датчиков ветра и обратную связь от подруливающих устройств. Этот метод даже позволяет в течение некоторого времени не получать входные данные от каких-либо PRS, в зависимости от качества модели и погоды. Этот процесс известен как точный счет.
точность и точность разных PRS не одинаковы. В то время как DGPS обладает высокой точностью и точностью, USBL может иметь гораздо меньшую точность. По этой причине PRS взвешиваются. На основе отклонения PRS получает вес от 0 до 1.
North Sea Giant Для поддержания положения азимутальные двигатели ( электрические, L-привод или Z-drive ) носовые подруливающие устройства, кормовые подруливающие устройства, водометные форсунки, рули направления и пропеллеры. Суда DP обычно, по крайней мере, частично дизель-электрические, так как это позволяет более гибкую настройку и лучше справляется с большими изменениями потребности в энергии, типичными для операций DP. Эти колебания могут подходить для гибридного режима. Судно снабжения платформ с двигателем СПГ начало работу в 2016 году с батареей мощностью 653 кВтч / 1600 кВт, действующей в качестве вращающегося резерва во время DP2, что позволяет сэкономить 15-30% топлива.. 154-метровый North Sea Giant объединил 3 силовых агрегата, распределительные щиты и 2 МВт-ч батареи для работы в DP3 с использованием только одного двигателя, поддерживая нагрузку на двигатель в пределах 60-80%.
Настройка зависит от DP класс корабля. Класс 1 может бытьотносительно простого, тогда как система корабля Класса 3 довольно сложна. На судах классов 2 и 3 все компьютеры и справочные системы должны получать питание от ИБП.
На основании публикации 645 IMO (Международная морская организация) Классификационные выпустили правила для судов с динамическим позиционированием, описанных как Класс 1, Класс 2 и Класс 3.
Классификационные общества имеют свои собственные собственные обозначения классов:
| Описание | IMO. Класс оборудования | LR. Класс оборудования | DNV. Класс оборудования | GL. Класс оборудования | ABS. Класс оборудования | NK. Класс оборудования | BV. Класс оборудования |
| Ручное управление положением и автоматическое управление курсом при заданных максимальных условиях окружающей среды | - | DP (CM) | DYNPOS-AUTS | - | DPS-0 | - | |
| Автоматическое и ручное управление положением и курсом при заданных максимальных условиях окружающей среды | Класс 1 | DP (AM) | DYNPOS -AUT DPS1 | DP 1 | DPS-1 | DPS A | DYNAPOS AM / AT |
| Автоматическое и ручное управление положением и курсом в заданных максимальных условий окружающей среды во время и после любой неисправности, за исключением случаев исключения отсека. (Две независимые компьютерные системы). | Класс 2 | DP (AA) | DYNPOS-AUTR DPS2 | DP 2 | DPS-2 | DPS B | DYNAPOS AM / AT R |
| Автоматическое и ручное управление положением и курсом при определенных максимальных условиях окружающей среды, во время и после любой отдельной неисправности, включая потерю отсека из-за огня или затопление. (Как минимум две компьютерные системы с резервным резервированием, разделенное разделение класса A60). | Класс 3 | DP (AAA) | DYNPOS-AUTRO DPS3 | DP 3 | DPS-3 | DPS C | DYNAPOS AM / AT RS |
Правила DNV 2011 Pt6 Ch7 представила серию классификации "DPS" для конкурировать с АБС серии "ДПС".
В тех случаях, когда IMO оставляет решение о том, какой класс к оператору судна DP и его клиенту, Морские власти Норвегии (NMA) указали, какой класс должен представитель в связи с риском операции. В Руководстве и примечаниях NMA № 28, приложение A, рассчитанное четыре класса:
Исходя из этого, тип судна определяется для каждой операции:
Потеря позиции, также известная как сток, может представлять опасность для безопасной работы и окружающей среды, включая возможную гибель людей, травмы, повреждение имущества или окружающей среды и потерю репутация и время. Записи об инцидентах указывает на то, что даже с избыточными системами динамического позиционирования время от времени терять ориентацию, что может быть вызвано ошибкой процедурными сбоями системы динамического позиционирования или плохой конструкцией.
Сбой динамического позиционирования приводит к неспособности положения или управления курсом, и это может быть снос из-за недостаточной тяги или унос из-за несоответствующей тяги.
Основная реакция с закрытым колпаком аналогична мокрому колоколу, но после укладки люк будет запечатан, чтобы можно было сохранить внутреннее давление. Звонок будет восстановлен как можно быстрее при красном предупреждении и может быть восстановлен, если есть сомнения, что желтое предупреждение будет понижено.
Избыточность - это способность выдерживать, в режиме DP потеря оборудования, находящегося в режиме онлайн, без потерь позиции и / или курса. Единичный отказ может быть, среди прочего:
Для некоторых операций резервирование не требуется. Например, если исследовательское судно теряет способность DP, обычно нет повреждений или травм. Эти операции обычно выполняются в классе 1.
Для других операций, таких как ныряние и подъемстей, существует риск повреждений или травм. В зависимости от риска операция выполняется в классе 2 или 3. Это означает, что следует выбрать не менее трех систем отсчета положения. Это позволяет использовать принцип логики голосования, поэтому можно найти неисправную PRS. По этой причине на кораблях класса 3 также есть три управляющих компьютера DP, три гирокомпаса, три MRU и три датчика ветра. Если возникает единичный отказ, необходимо прекратить избыточность двигателя, генератор или PRS, и это не может быть устранено немедленно, необходимо прекратить как можно быстрее.
чтобы иметь достаточное резервирование, должно быть установлено достаточное количество генераторов и подруливающих устройств, чтобы одного из них не приводил к потере позиции. Это остается на усмотрение оператора DP. Для Класса 2 и Класса 3 в систему должен быть включен Последствия, чтобы помочь DPO в этом процессе.
Резервирование судна должно оцениваться с помощью исследования анализа видов и последствий отказов (FMEA) и подтверждаться испытаниями FMEA. Кроме того, проходят обязательные испытания.
Оператор DP (DPO) оценивает, имеется ли достаточное резервирование, доступное в любой данный момент операции. ИМО выпустила циркуляр MSC / Circ.738 (Руководство по обучению операторов системного динамического позиционирования (DP)) 24.06.1996. Это относится к IMCA (Международная ассоциация морских подрядчиков) M 117 как к приемлемому стандарту.
Чтобы получить квалификацию оператора DP, необходимо пройти следующий путь:
При несении вахты при совершении на судне класса 1 DP будет выдан ограниченный сертификат; в случае если будет выдан полный сертификат.
Схема обучения и сертификации DP находится в ведении Морского института (NI). NI выдает слушателям журналы, они аккредитуют учебные центры и контролируют выдачу сертификатов.
С ростом количества кораблей DPO становится все более заметным. Этот меня ландшафтный агент динамического позиционирования (IDPOA) в 2009 году. Www.dpoperators.org
Членство IDPOA из сертифицированных DPO, которые имеют право на стипендию (fDPO), члены (mDPO) - это те, у кого есть опыт работы с DP или которые уже могут работать в рамках схемы сертификации DP.
Международная ассоциация морских подрядчиков была образована в апреле 1995 года в результате слияния AODC (установленных ассоциации морских подрядчиков подводного плавания), основанной в 1972 году, и DPVOA (Ассоциация владельцев судов с динамическим позиционированием), основанная в 1990 году. Она представляет подрядчиков области морского, морского, подводного строительства. Acergy, Allseas, Heerema Marine Contractors, Helix Energy Solutions Group, J. Рэй Макдермотт, Сайпем, Subsea 7 и Technip представляют в Совете IMCA и являются президентом. Предыдущие президенты:
Хотя он начал со сбора и анализа инцидентов DP, с тех пор он выпустил публикации по темам для улучшения стандартов для систем DP. Он также работает с IMO и другими регулируемыми органами.
Миссия по динамическому позиционированию (DP) состоит в том, чтобы сделать безаварийным операциям DP посредством обмена знаниями. Этот комитет преданных делу добровольцев пользуется сообществу DP, состоящим из владельцев судов, операторов, обществ морского класса, инженеров и регулирующих органов посредством ежегодной конференции DP, тематических семинаров и обширного набора руководящих документов, охватывающих философию проектирования DP, операции DP и профессиональное развитие Персонал ДП. Кроме того, растущий набор уникальных документов под названием TECHOP посвящен конкретным темам, представляющим значительный интерес и влияние. Документы доступны для широкой публики, наиболее полным и общедоступным представителем технических документов, доступным в любом месте.
Руководящие документы DP, опубликованные Комитетом MTS DP, предназначены для распространения знаний, методов и уникальных инструментов, чтобы помочь сообществу DP в обеспечении безаварийных операций DP. Документы можно бесплатно загрузить с веб-сайта Комитета http://dynamic-osition.com
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Динамическое позиционирование. |
