Demonterbar løfteramme for offshoreoperasjoner

Abstract

I forbindelse med offshore løfteoperasjoner er det i noen tilfeller ønske om delbare løfteredskaper. IMT ved NMBU ønsker å styrke sin kunnskap om slike løfterammer og har derfor initiert denne oppgaven. Masteroppgaven tar for seg en mulig løsning for en demonterbar løfteramme for motoren Volvo Penta D13-800, som skal transporteres ut i offshore sektoren. Det er også tenkt at bunnrammen kan bli stående igjen som rammen til motoren, det vil forenkle monteringen og kunne redusere antallet farlige arbeidsoperasjoner. Målet med oppgaven er å designe og dimensjonere en demonterbar løfteramme til en Volvo Penta D13-800 motor som skal benyttes under et offshoreløft. Rammen skal dimensjoneres etter gjeldende standarder. Det ble startet med litteraturstudie for gjeldende regelverk, videre er det diskutert mulige løsninger med veileder og fagfolk. For dimensjoneringen av løfterammen ble det gjennomført FEM analyse som er sammenlignet med håndberegninger. Det er primært brukt NORSOK R-002[1] og DNV 2.7-3[2], men også andre standarder er brukt for å supplere når de ikke har strekt til. Fra DNV[2] er det valgt operasjonsklasse R60 som kreves av NORSOK[1] hvis den skal brukes på den norske kontinentalsokkelen. Fra operasjonsklasse R60 blir det gitt en designfaktor på 1.53 som skal legges til den totale vekten med motoren og løfterammen. Det er valgt stålkvalitet S355J2 for løfterammen som har en flytspenning på 355MPa, DNV [2] krever at man ikke skal overgå Von Mises spenninger på over 301,7 MPa for denne stålkvaliteten. De statiske håndberegningene stemmer stort sett godt overens med FEM-analysen som igjen er godt innenfor kravene fra DNV. Også utmattingsberegningene som er gjennomført i henhold med DNV-RP C203[3], er godt innenfor det som er forventet levetid i forhold til klassisk utmattingsberegninger. For å se resultatene til håndberegningen henvises det til kapittel 3 og for FEM-analysen til kapittel 5. Løftesettet, altså sjakler, ståltau osv. er valgt ut i henhold med gjeldene standarder fra leverandører med riktig sertifisering, henvises til kapittel 4.1.2 for å se valgt utstyr. Det er gjennomført en modal analyse for å finne egenfrekvensen til bunnrammen, egenfrekvensen til bunnrammen er utenfor motorens driftsområde, så det er ingen fare for resonans i bunnrammen. Det er også valgt ut mulige vibrasjonsdempere til motoren som har en isolasjonsgrad på over 90%. Det har vært krevende å få med seg alle detaljene i standarden, men det har til gjengjeld gitt meg mye erfaring innenfor bruk og forståelse av standardene. Det er laget produksjonstegninger til løfterammen med tilhørende tekniske henvisninger, og alle hulprofiler er tilgjengelig hos de større stålleverandørene.