בתחום התובעני של פעולות ימיות קריטיות, שבו כלי שיט חייבים לשמור על מיקום מדויק והתמרנות ללא קשר לתנאים סביבתיים, האמינות של מערכות הנעה והיגוי אינה ניתנת להשגה.ממיקום דינמי (DP) קידוחים הפועלים במים עמוקים כדי לתמוך בכלי שיט משמרים במזג אוויר נוקשה, אובדן יכולת דחף עלולה להוביל להשלכות קטסטרופליות, כולל התנגשויות, קרקעיות, או בלתי מבוקרות, לספק מנגנונים מהירים של מערכת ניהולית של אימפולסים.

מערכות Redundant Thruster Systems

מערכת דחף מאוזנת אינה רק בעלת מספר רב של דחף על כלי שיט; היא סידור ממונדס בקפידה המבטיח כי הכישלון של כל דחף יחיד - או אפילו שילוב של רכיבים - לא להתפשר על היכולת של הספינה לשמור על שליטה.במהות, אדמוונדנטיות מספקת מסלול גיבוי לדור דחף, או באמצעות יחידות זהות או חלופות שוות ערך פונקציונלי.

[ה]הבאים באים סוגים שונים - azimuthing (ניתן להשיגם של מוליכים מנהרה), רצף או דחפורים קבועים או שליטה על ידי רדונדקטורים (החלים) ניתן להשיג ברמות מרובות: יחידת צמצם (למשל, 4 דחפים של עצלות במקום שני), שכפול מנוע, אספקת חשמל אדום (בשורה 1-4) ו-N) תחת פיקוח אדום (N2, 4 קיבולת אחורית)

יש לתכנן את Redundancy בראש, אם שני דחף חולקים את אותה יחידת כוח הידראולית או להאכיל מאותו פלח לוח מתג, הם לא מסתכם לחלוטין.הונדיה אמיתית דורשת הפרדה פיזית, נתיבי כבלים נפרדים, ולוויות בקרה עצמאיות כגון DPV, הרישום של לויד, ו- ABS קובע כללים נוקשים עבור מערכות הנעה מחוסמות, במיוחד עבור קיבולת יחידה 2F (כולל קיבולת 1F) של 3DNV, כולל כישלונות (לא דרישות כישלונות).

יישומים קריטיים והטבות

בטיחות מוגברת

היתרון המיידי ביותר של מערכות דחף מחוספסות משופר באופן דרמטי הבטיחות.במקרה של התמוטטות מכנית, תקלה חשמלית או מערכת בקרה אנומליה, מדחף גיבוי מאפשר כלי שיט לשמור על הכותרת והמיקום, למנוע סחף לתוך סכנות כגון פלטפורמות, צינורות, או נתיבי משלוח. לדוגמה, כשל של דחף נזימוט במהלך פעולת דינמית בים בדרך כלל יביא לאובדן של מספר רב של יחידות תצפית, ומאובטחת באופן אוטומטי, עם יכולת שמירה על פני השטח.

יתר על כן, ריצוף מאפשר הפעלה בטוחה בתרחישים חד-משמעיים במהלך שלבים קריטיים כמו פעולות ערניות מרות כבדות, הצלה צוללות או ירידה תמיכה.הארגון הימי הבינלאומי (IMO) וגופים בתעשייה כמו FLT:0 (IMCA)FLT:1 המנדט רמות מסוימות של ריצוף עבור פעילויות אלה.

המשך תפעול

מעבר לבטיחות, undancy היא אמצעי המניעה העיקרי של המשכיות תפעולית.בנפט וגז offshore, קידוח או הפסקות ייצור עולה מאות אלפי דולרים לשעה. כישלון דחף אשר כוחות כלי שיט מחוץ לתחנת יכול להחליש התערבות טובה, מערכות עלייה נזקים, או עיכוב התקנה קריטית של מערכות דחף רדונדנט מאפשרות לפרוייקט להמשיך את משימתו בעוד יחידת ההתנגשות היא לתיקון או תוך כדי שמירה על כלי שיט לא רצויים, אפילו לאחר שמכשירים של כלי נשק.

היבט נוסף של המשכיות הוא היכולת לעבור תחזוקה בים ללא אובדן יכולת מבצעית.עם תצורה N+1 או גדולה יותר, הצוות יכול בבטחה לקחת דחף אחד ללא מקוון עבור שירות שגרתי - כגון שינויים שמן, בדיקות נושאות, או החלפת חותם - בעוד הכלי ממשיך לפעול בתוך חלון מזג האוויר המותר שלה. גמישות זו חיונית עבור כלי מיקום דינמי להישאר בתחנה במשך שבועות או חודשים בזמן.

סטנדרטים ו Classification

רשויות הים אינן דחייה בעיצוב דחף מחוספס; הן כוח מניע.וssels הפועלים ביישומים קריטיים חייבים לציית לחוקים המעמדיים ולתקנות סטטוטוריות המגדירות רמות מינימום של אדמוניות מסוג 2, הדרישה היא שאש אחת (לא אירוע קטסטרופלי כמו אש או שיטפונות) לא תגרום לאובדן עמדה.

לדוגמה, הלשכה האמריקנית למשלוח (ABSOVAFLT) 1:1 מדריך עבור מערכות מיקום דינמי תכונות כי עבור DP Class 3, לפחות שלושה דחףים עם מקורות כוח נפרדים ומערכות בקרה נדרשים, והם חייבים להיות מופרדים פיזית על ידי תצורה של כלי שיט עמידת אש באופן דומה, ועדת בטיחות ימית MSC / Circ5 מספקת עבור שיטות ניתוקציה לא ניתן מיד כדי לענות על דרישות ניתוקציה או בדיקה קפדנית של ייצוגית.

תכנון ושיקולים הנדסיים

תכנון מערכת דחף מאוזנת היא אתגר הנדסי מורכב של מערכת-מערכתית.זה כרוך לא רק את הדחפורים עצמם אלא גם את הדור של הכוח, ההפצה, השליטה בהגיון, וממשק אנושי-מכונה כוללים:

  • (FLT:0) מיקום וכיוון: FLT:1 Thrusters חייב להיות ממוקם לספק כוחות מאוזנים ורגעים בכל הכיוונים, תוך התחשבות אינטראקציות של hull והתערבות דחף-thruster. יחידות רדונדנט חייב להיות ממוקם כך אובדן של כל דחף אחד יכול להיות לפצות על ידי אחרים ללא מעל מגבלות כוח שלהם.
  • (FLT:0) Power Supply: Evolution אספקת עצמאות: 1FLT) כל קבוצה מדחף אדום צריך להיות מחובר לחלקים נפרדים של מתגים, ניזונים באופן אידיאלי על ידי גנרטורים עצמאיים.עבור DP Class 3, זה אומר לבודד לוחות ראשיים גיבוי ממוקמים בתאים שונים. interruptible powerאספקה (UPS) עבור מערכות בקרה הם חובה לגשר על הפער במהלך הגנרטור ההתחלה לאחר blackout.
  • (FLT:0)Drive ותצורת מנוע: FLT:1 כוננים תדר משתנה (VFDs) כי מנועים דחף שליטה חייב להיות מוקרן היכן שניתן, לעתים קרובות באמצעות דחף כפול לדחף או טופולוגיה של אוטובוס טבעת.
  • (FLT:0) ארכיטקטורת מערכת הבקרה של מערכת הבקרה של DP (FLT:1 DP) אשר פקודות הקצאת דחף חייב להיות אדום - באופן חד-משמעי באמצעות משולש מודולרי אדום (TMR) או מערכות כפולות עם נכשל אוטומטי.יחידות ממשק דחף (TIUs) אשר לתקשר נקודות לכונן חייב להיות משוכפל ומחוברת באמצעות רשת אדום (Dundants) עם Tundi-Toltbus, או RV).

הפצה ו- UPS

Thrusters הם כוח-אינסטנסיבי; DP קידוח יכול להיות שמונה דחףים כל דירוג ב -3,500 קילוואט או יותר.העיצוב של תחנת הכוח והפצה קובע ישירות את רמת הכדאיות של Redundancy.עבור אמת N+1, מערכת דיזל חייב גם להיות DPcade כך שכישלון של גנרטור אחד לא מונע את הדחף מהדחף הנדרש.

מערכת הבקרה Redundancy

מערכת הבקרה של DP היא המוח שמחליט כיצד להקצות דחף בין כל הדחפורים הזמינים. רדונדנסי כאן מושג באמצעות מספר רב של בקרים עצמאיים (מערכות voting), רשתות כפולות או משולשות, ומפעילים מחוסנים, כל דחף מחובר לפחות שתי רשתות בקרה; אם אחת מהן נכשלה, השנייה ממשיכה לשלוח פקודות.המערכת הבקרה גם לפקח על בריאות דחף, כגון מנוע, טמפרטורה נוכחית, לחץ, ובקרת שמן, ואפילו לא יכול לזהות באופן אוטומטי את האלגוריתמים (או לאפסת) ומניעה של אלגוריתמים של אלגוריתמים של אלגוריתמים (או לא הצליחו למנוע אלגוריתמים של אלגוריתמים של אלגוריתמים של אלגוריתמים של אלגוריתמים של אלגוריתמים אלגוריתמים אלגוריתמים אלגוריתמים אלגוריתמים אלגוריתמים אלגוריתמים אלגוריתמים אלגוריתמים אלגוריתמים אלגוריתמים דחפים).

מצבי כישלון ומייגציה

לא ניתן להזיז את המצבים של כישלון משותף כוללים: פיזור בידוד חשמלי במנועים או בכוננים, לנהוג תקלות מנעול, ערכת נושא מכני או כישלונות חותם, דליפות במנגנוני שליטה על המגרש, נזק להבים מהריסות או קרח, ואובדן תקשורת של מערכת ההפעלה האדומה חייב לצפות כל אחד מהם ולספק דרך לשמור על דחף.

מצב כשלון עדין אך קריטי הוא גורם נפוץ - לדוגמה, שביתה ברקת נוטלת הן רשתות שליטה מקודמות כי הם רצים באותו מגש כבל. הפרדה פיזית, בידוד מגוון, בידוד גליוני חיוני כדי למנוע את החששות דומים אלה חלים על אש ותרחישים הצפה מטופלים על ידי DP Class 3 דרישות. Testing, כולל ניסויים DP ובדיקת כישלונות במקביל, מאשר כי הביצועים האדומים כמערכת ממוקדת.

ניתוח אמיתי-World Incident Analysis

החשיבות של מערכות דחף מחוספסות מחוספסת על ידי אירועים שבהם חוסר היערכות תרם לתאונות. מקרה ידוע אחד הוא FLT:0Deepwater Horizon אובדן של מיקום דינמי של מיקום דינמי 1 לפני המכה בשנת 2010. בעוד השורש של התאונה היה כישלון שליטה היטב, חוסר יכולת של מיקום באופן קבוע של מערכת הביטחון או מצופה של מערכת פיקוח אדום היה מערכת הגנה עצמית, היה חד-פענוח לחלוטין, ייתכן כי היה אחראי על מצבהת של כשלון חד-מחץ לא-פענוח (כולל מערכת-מסוגר) היה בטוח יותר בטוח יותר או פגום.

מקרה נוסף הוא כישלון מערכת ה-FLT:0DP על כלי השיט "Vos Sympathy"Vos Sympathy"FLT 1 בשנת 2004, אשר איבד את המיקום והתנגש עם FPSO תוך ביצוע פעולת טיפול בעגן, חקירה גילתה כי תקלה במערכת בקרה אחת (a נכשלה בגירוקומה) גרמה למערכת העקורים להקצות באופן לא נכון, המוביל לתנועה בלתי מבוקרת אם המערכת הייתה יעילה יותר, תוכנן כדי לזהות חיישנים חשמליים, ולהוביל לא מבוקרים, אם הם יכלו למנוע חיישנים חזקים יותר, או לא נשלטים, ולהוביל אותם.

לאחרונה, בשנת 2020, כלי אספקת ים הצפוני חוו חסימה מלאה בזמן שהוצב לפלטפורמה בשל כשל גנרטור.עם זאת, כי כלי השיט היו מכווצים עם אספקה עצמאית של כוח (חלקים שונים של מתגים גנרטור גיבוי), היה מסוגל לשחזר את ההנעה במהירות ולחזיק תחנת הרכבת בזמן שהגנרטור הראשי תיקן.

פרוטוקולי תחזוקה ובדיקה

מערכות דחף ונדנט הן רק טובות כמו תחזוקה שלהם. יחידה מובנת שאינה פועלת היא נחמה כוזבת.בעלים של Vessel חייבים ליישם תוכניות תחזוקה מונעות קפדניות המכסות את כל הרכיבים הדחף - בדיקות בידוד חשמליות, בדיקות מערכת קירור, בדיקות מערכת קירור, בדיקות חותם ובקרה של רשתות ניהול, דורשות גם בדיקות DP שנתי הכוללות DP, הכוללות כשלים דחף כדי לאמת כי המערכת האמיתית באופן אוטומטי, אך ורק בדיקות אבטחה, אך ורק בעמדות כוח, אלא גם כן, אך ורק דחפים אלה.

בנוסף, מפעילים רבים עוקבים אחר הנחיות ה-FLT:0(IMCA M 11703FLT:1 ו- (FLT:2IMCA M 2160303FLT:3 לבדיקות מערכת DP ותחזוקתם.אלה ממליצים על בדיקות "כישלון זמני" שבו שני כישלונות עצמאיים מדומים בו זמנית (למשל, דחף דחף דחף חזק ואובדן חיישן) כדי להבטיח את מערכת ההפעלה הנמשכת באופן שווה ב-99 יחידות אימון (ALDL) ו/אופטיים כראוי.

מגמות עתידיות ב- Thruster Redundancy

הכונן לחידוש היבשות ממשיך כפעולות ימיות לדחוף לאזורים תובעניים ומרוחקים יותר, כגון הקוטב הצפוני, המים אולטרה-עמום, ומתקני אנרגיה מתחדשת כמה מהם עומדים: כמה מגמות מתעוררות:

  • (FLT:0) Hybrid וכל מערכות חשמל חשמליות: סוללת אחסון אנרגיה ותאים דלק משולבים במערכות כוח דחף, מתן כוח גיבוי מיידי ומאפשר הגדרות ריצוף חדש שבו ניתן לבודד תקלות חשמליות ללא אובדן דחף.
  • (FLT:0) תאומים ותחזוקה חיזוי: ההרחבה 1 (Real-time ניטור עם ניתוח מונע AI יכול לחזות כישלונות דחף לפני שהם מתרחשים, המאפשר תיקון פרואקטיבי וצמצום הצורך בחידוש באינטרנט במהלך פעולות קריטיות.
  • (FLT:0) תקשורת ואוטונומיה: אלגוריתמים מתקדמים של שליטה מתקדמת:0) מודל שליטה חיזוי, יכולים לנצל טוב יותר את יכולת ההנעה המוארת על ידי הקצאה בכל היחידות, גם כאשר אחד הוא degraded. כלי רכב אוטונומיים ידרוש רמות גבוהות יותר של דחפים כדי לעמוד בדרישות בטיחות ללא פיקוח אנושי.
  • (FLT:0) סטוארדיזציה של ממשקים: FIRLT:1 , יוזמות בתעשייה כדי סטנדרטיזציה של פרוטוקולי ממשק דחף (למשל, DP Interface Standardization של IMarEST) נועדו להקל על שילוב דחףים מיצרנים שונים תוך שמירה על ריצוף מלא.
  • (FLT:0) עיצובי דחף מקודמים: FLT:1 כמה יצרנים נעים לעבר מודולים של Plug-and-play שניתן להחליף במהירות, מצמצם את הזמן ומאפשרים אפילו כלי קטן לשמור על ריצוף כלכלי.

ככל שהדחיפה ל- אפס-הרשות וכלי שיט המופעלים מרחוק גדלה, האמינות של מערכות דחף – ועל ידי הרחבת ההודות שלהם – תהיה גורם מכריע בהשגת אישור רגולטורי וכיסוי ביטוח.מערכות דחף רדונדנט אינן רק תכונה בטיחותית; הן נכס אסטרטגי המאפשר לדור הבא של פעולות ימיות.

לסיכום, החשיבות של מערכות דחף אדומות במבצעים ימיים קריטיים לא ניתן להגזים, הם מספקים רשת ביטחון רב שכבתיים שמגינה על כוח אדם, נכסים, והסביבה תוך מתן פעולות רציפה, יצרניות וחסכוניות, משום שעיצוב באמצעות תחזוקה וחדשנות עתידית, הפחתת הקרקע היא אבן הפינה של הנדסה ימית מודרנית ומפעילים שמשקיעים בחשמלים, מגובה על ידי בדיקות מהירות ומאובטחות, כמו גם על ידי אימוץ יעיל יותר ויותר, על ידי ניהול יעיל של משאבים אוטונומיים של משאבים אדומים, וקידום יעיל יותר ויותר, עם זאת, וקידום יעיל יותר ויותר, עם זאת, כמו: 1.F2, אך ורק על ידי אימון אדום, הוא דורש יותר ויותר גבוה יותר ויותר, עם ניהול יעיל יותר ויותר, עם זאת, עם ניהול יעיל יותר ויותר, עם ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של הנדסה ימיים, עם ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של כוח עליון של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של ניהול יעיל של