Floater Topside Lateral Bracing Systems

Floater Topside Lateral Bracing Systems K.Kurojjanawong 9-Dec-2023 โครงสร้างแบบลอยน้ำที่เรียกว่า Floater นั้น ส่วนหัวของมันที่เรียกว่า Topside หรือจะเรียกรวมๆ ว่า Floater Topside ก็ได้ มันมีความท้าทายที่พิเศษกว่า Topside ทั่วๆ ไปก็คือ มันนั่งอยู่บน Hull Towers ที่ยื่นลอยสูงขึ้นมาจาก Pontoons เดียวกัน เหมือนหอคอยสูงที่มีฐานเดียวกัน แต่ถึงมันจะมีฐานเดียวกัน เนื่องจากมันยื่นลอยขึ้นมาแบบตัวใครตัวมัน เมื่ออยู่ใกล้ระดับน้ำ จึงรับแรงจากคลื่นโดยตรง ซึ่งอนุภาคของน้ำในลูกคลื่นนั้นมีการหมุนเป็นวงจึงเกิดแรงผลักและแรงดูด ไม่ได้เกิดแรงทิศเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น ขึ้นอยู่กับว่าอยู่ที่จุดไหนบนคลื่น ดังนั้นถ้ามันมีคลื่นที่มีความยาวคลื่นพอดีๆ เช่น ระยะครึ่งความยาวคลื่นเท่ากับระยะระหว่าง Hull Towers พอดี มันก็จะเกิดแรงผลักที่เสาหนึ่งและเกิดแรงดูดที่อีกเสาหนึ่ง มันจึงเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Pry and Squeeze หรือ Split and Squeeze คือเกิดแรงอัดคู่ขนาน หรือ แรงดึงคู่ขนานกับ Hull Towers…

Catamaran Tows – Dynamic Load Supports

Catamaran Tows - Dynamic Load Supports K.Kurojjanawong 9-Dec-2023 ความท้าทายของการขนส่งแบบ Catamaran Tows หรือการขนส่งด้วยการนั่งคร่อมบนเรือสองลำนั้น คือจะทำอย่างไรให้มันเคลื่อนที่ไปด้วยกัน โดยมีการ Relative motions น้อยที่สุด เพราะทุกการเคลื่อนที่มันไม่สัมพันธ์กัน แรงจะถูกส่งผ่านไปยังโครงสร้างที่นั่งคร่อมอยู่ข้างบนทันที พูดง่ายๆ ก็คือ โครงสร้างทำหน้าที่เป็น Tie-Beam ยึดเรือสองลำเอาไว้ด้วยกัน ปัญหาก็คือ เรายึดโครงสร้างแน่นกับเรือทั้งสองฝั่งก็ไม่ได้ เพราะแรงจะถูกส่งผ่านมายังโครงสร้างสูงมาก ทำให้ต้องเพิ่มขนาดโครงสร้างเพื่อรับแรงดังกล่าว ในขณะที่การขนส่งแบบนี้ใช้เวลาแค่ไม่กี่อาทิตย์ เมื่อเทียบกับอายุโครงสร้างที่ต้องใช้งานหลายสิบปี การเพิ่มขนาดโครงสร้างเพราะช่วงขนย้ายสั้นๆ จึงไม่สมเหตุสมผล ดังนั้นเราจึงต้องหา Optimum Fixities ระหว่างโครงสร้างและเรือที่จะทำให้มันเคลื่อนที่ไปด้วยกัน โดยไม่สิ้นเปลืองจนเกิดจำเป็น โดยปกติ ก็จะเป็นการนั่งลงไปตรงๆ บน Grillage ที่เรือแต่ละฝั่ง ดังที่เห็นในรูป ซึ่งการนั่งลงไปตรงๆ นั้นจะทำให้โครงสร้างนั้นสามารถที่จะหมุนได้ ดังที่เห็นในรูปทางขวา ทำให้โครงสร้างมีโอกาสที่จะหมุนจนหลุดออกจากเรือได้ เมื่อเกิดคลื่นวิ่งขวางกับเรือทั้งสองลำ การขนส่งแบบนี้จึงมีส่วนที่สำคัญที่ขาดไม่ได้เรียกว่า Dynamic Load Supports หรือบางครั้งจะเรียกว่า Tie-Down Seafastening…

Hydrodynamic Actions on Catamaran Floatover Installation

Hydrodynamic Actions on Catamaran Floatover Installation K.Kurojjanawong 9-Dec-2023 การติดตั้งแบบ Catamaran Floatover Installation คือการที่นำ Topside ขนาดใหญ่ ๆ นั่งคร่อมบนเรือสองลำ เพื่อที่จะลอยคร่อม Substructure แล้ววางลงทั้งยูนิต มันมีข้อดี ไม่จำเป็นต้องแบ่ง Topside เป็นส่วนๆ แล้วใช้เครนยก ทำให้ยกงาน Offshore Hook-up ไม่ต้องรอตารางเวลาของเรือเครนซึ่งอาจจะไม่ว่างในช่วงที่ต้องการ แต่ข้อเสียมันก็มีมาก เนื่องจากเป็นปฏิบัติการที่ค่อนช้างเสี่ยงอันตรายมาก ต้องหาเรือสองลำที่เหมือนกันให้มากที่สุด ถ้าสร้างมาแบบเดียวกันเป็น Sister Barge ได้ยิ่งดี เพราะจะควบคุมให้มันไปพร้อมกันได้ง่าย อย่างไรก็ดีมันมีเรื่องที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เลย คือ Hydrodynamic Actions ที่เกิดกับระบบ Catamaran Systems ซึ่งนอกจากจะยากสำหรับ Naval Architect ที่วิเคราะห์เรือทัั้งสองลำแล้ว ก็ยังยากสำหรับ Structural Engineer ที่วิเคราะห์ Topside ที่นั่งคร่อมเรือสองลำด้วย เนื่องจากเรือสองลำมันเป็นคนละยูนิตกัน…

Kvitebjørn Platform – A Highly Sensitive Dynamic Structure

Kvitebjørn Platform – A Highly Sensitive Dynamic Structure K.Kurojjanawong 10-Oct-2021 Kvitebjorn Platform เป็นโครงสร้างแท่นขุดเจาะน้ำมันกลางทะเลของบริษัท Statoil (ปัจจุบันคือ Equinor) ก่อสร้างและติดตั้งประมาณ ปี 2003 ในทะเลเหนือ โดยอยู่ในน้ำลึกถึง 190 ม รองรับ Topside หนัก 23000 ตัน โดยที่มีน้ำหนัก Jacket เพียง 8000 ตัน ซึ่งเบามากสำหรับโครงสร้างหัวหนักมากและอยู่ในน้ำลึกขนาดนี้ ซึ่งผมเข้าใจว่าเค้าต้องการรีดเพื่อให้มันสามารถยกได้ เนื่องจากถ้าหนักกว่านี้ อาจจะหาเครนยกไม่ขึ้นและจะต้องเปลี่ยนเป็น Launched Jacket ซึ่งแพงและมีความเสี่ยงช่วงติดตั้งมากขึ้น โดยส่วนฐานมีความกว้างเพียง 50 ม * 50 ม ทำให้มันค่อนข้าง Slender มาก เมื่อวิเคราะห์ออกมาพบว่ามีคาบโหมด 1 สูงถึง 5.1 วินาที และ…

2nd Order Effect on Irregular Wave Analysis in Dynamic Time Domain

2nd Order Effect on Irregular Wave Analysis in Dynamic Time Domain K.Kurojjanawong 10-Oct-2021 Deterministic Design Wave Method ที่เป็นการเลือก Extreme Statistic Wave Height เพียง 1 ลูกมาใช้ในการออกแบบโครงสร้างในทะเล แบบที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันนั้นไม่เป็นจริงและไม่ปลอดภัยทุกกรณีเสมอไป โดยมักจะใช้ได้ผลดีเมื่อโครงสร้างมีพฤติกรรมค่อนข้างเชิงเส้น และมีผลทางพลศาสตร์ต่ำ เช่น คาบธรรมชาติไม่เกิน 2 วินาที แต่เมื่อมันมี Nonlinear Effect มากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งจากแรงกระทำ เนื่องจากคลื่นสูงมาก ทำให้เกิด Nonlinearity Effect กับผิวน้ำมีการขยับหรือ Skewness ขึ้นทางหัวคลื่นมากขึ้นเรื่อยๆ หรือการที่โครงสร้างมีผลทางพลศาสตร์มากขึ้น เช่นคาบธรรมชาติ สูงๆ เกิน 4 วินาที การใช้ Deterministic Design Wave Method…

Weather Restricted Operation and Alpha Factors

Weather Restricted Operation and Alpha Factors K.Kurojjanawong 26-Sep-2021 Marine Operations แบบ Weather Restricted นั้นสามารถกระทำได้เมื่อ Planned Operation Period (Tpop) น้อยกว่า 72 ชม หรือ 3 วัน และ Reference Period (TR) น้อยกว่า 96 ชม หรือ 4 วัน ดังที่ได้เคยอธิบายไป Weather Restricted Operation นั้นนิยมใช้กันมากเนื่องจากไม่จำเป็นต้องอ้างอิงกับค่าทางสถิติระยะยาว (Long Term Statistic Seastate) อีกต่อไป เนื่องจากเป็นปฏิบัติการระยะสั้นมาก จึงอ้างอิงที่ค่าพยากรณ์ในระหว่างช่วงติดตั้งเป็นหลัก เราจำสามารถที่จะกำหนดค่า Seastate สูงสุดที่จะยินยอมให้ลงมือปฏิบัติการได้ เช่น กำหนดความสูงคลื่นมากที่สุด หรือ กำหนดความเร็วลมสูงสุด สำหรับปฏิบัติการนั้นๆ ยกตัวอย่าง…

Wave Forces VS Wave Length

Wave Forces VS Wave Length K.Kurojjanawong 27-Jun-2019 การวิเคราะห์แรงจากคลื่นทะเลด้วยการใช้ Deterministic Wave Analysis นั้นความสูงคลื่นมีความสำคัญต่อแรงกระทำที่เกิดขึ้นต่อโครงสร้างก็จริง ยิ่งคลื่นสูงยิ่งเกิดแรงได้มาก โดยเฉพาะเมื่อมันขึ้นถึงโครงสร้างส่วนบนหรือที่เรียกว่า Wave-In-Deck นั้นเกิดแรงมหาศาล ถึงขนาดล้มแท่นขนาดใหญ่ๆ ได้เลยที่เดียว แต่คาบของคลื่นก็มีความสำคัญต่อแรงกระทำที่เกิดขึ้นเช่นกัน โดยมีความสำคัญในสองกรณีคือ 1) มีความสำคัญในเชิงพลศาสตร์ คือ คาบคลื่นที่ใกล้กับคาบธรรมชาติของโครงสร้างอาจจะทำให้เกิดการขยายทางพลศาสตร์ของแรงที่กระทำได้ ซึ่งเราจะพบมากในแท่นที่คาบธรรมชาติสูงๆ เช่น เกิน 3 วินาที ขึ้นไป ผลจะเริ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากใกล้กับคาบของคลื่น แต่คาบของคลื่นที่สั้นมากๆ ก็ลดแรงทางพลศาสตร์ได้เหมือนกัน เช่น แรงกระทำจากพวก Breaking Wave Impact ที่เรียกว่าคลื่นหัวแตก ที่คาบสั้นมากๆ หลักเสี้ยววินาที แบบนี้ก็จะลดแรงทางพลศาสตร์ลง 2) มีความสำคัญต่อ Hydrodynamic Force Distribution เนื่องจาก Water Wave Particle มันหมุนเป็นวง น้ำตำแหน่งที่น้ำลึกจะยิ่งหมุนเป็นวงกลม และจะเริ่มรีขึ้นที่ใกล้ผิวน้ำ…

Murphy Kikeh Spar Platform, Malaysia – Wet Tow, Self-Upending till Upright

Murphy Kikeh Spar Platform, Malaysia - Wet Tow, Self-Upending till Upright K. Kurojjanawong, 14-Sep-2020 งานนี้เป็นโครงสร้างส่วนล่างของ Kikeh Platform ในมาเลเซีย ส่วนที่เห็นเป็น Hull Structure ยาว 142 ม เส้นผ่าศูนย์กลาง 32 ม น้ำหนัก 12000 ตัน โดยประมาณ ซึ่งจะลอยอยู่ในน้ำลึก 1.33 กม รองรับโครงสร้างส่วนบนหนัก 3000 ตัน ติดตั้งเมื่อปี 2007 ถือเป็นโครงสร้างนอกฝั่งแบบลอยน้ำชนิด SPAR ตัวแรกในเอเชียและตัวแรกที่อยู่นอกอ่าวเม็กซิโก (ก่อนหน้านี้สิบกว่าตัวอยู่ในอ่าวเม็กซิโกทั้งหมด) จะเห็นตั้งแต่เค้าลากมันลอยน้ำไปยังที่ติดตั้ง (จริงๆ โดนขนขึ้นเรือมาจากยาร์ด ก่อนจะ Floatoff มันออกมาแล้วเอาเรือลาก) เมื่อถึงตำแหน่ง จะค่อยๆวางสลิงขึงไว้ แล้วค่อยๆ ปั๊มน้ำเข้าถังอับเฉาตามที่วางแผนไว้จนมันตั้งขึ้น ถ้าใครจำได้เมื่อปีก่อนเคยมีฝรั่งคนทำ Spar…

Relationship between Mass Moment of Inertia and Structural Acceleration

Relationship between Mass Moment of Inertia and Structural Acceleration K.Kurojjanawong 31-May-2020

Innovative Lift by Scaldis’s Gulliver

Innovative Lift by Scaldis's Gulliver K. Kurojjanawong, 8-May-2020 ในรูปเป็นการขนย้าย offshore substations (OSS) Topside ของ บริษัท Mermaid & Seastar ขนาดน้ำหนัก 1200 ตัน ด้วย Scaldis's Gulliver Crane Vessel บริษัทสัญชาติเบลเยี่ยม ความ Innovative ที่เค้าบอกคือ การขนแบบที่แขวนโครงสร้างไว้บนฮุค ซึ่งจริงๆ แล้วทำกันมานานแล้ว เพียงแต่มันขนาดเล็ก หนักไม่กี่ร้อยตัน แล้วใช้สลิงดึงเพื่อรั้งไม่ให้มันขยับมากช่วงการเดินทาง ตัวนี้มันพิเศษตรงที่มันหนักถึง 1200 ตัน ที่มันยังไม่เคยมีการขนลักษณะนี้มาก่อน ซึ่งมันค่อนข้างเสี่ยงมากที่จะแขวนไว้ที่ฮุคในการเดินทาง เนื่องจาก Motion ของเรือ โดยการขนปกติอาจจะสร้างแรงเฉื่อยได้สูงถึง 0.5g-1.0g ยิ่งขนแบบแขวไว้ อาจจะเกิน 1.0g (ผมเดาเอานะ) ดังนั้นเครนอาจจะเสียหาย หรือ โครงสร้างเองก็อาจจะเสีย โดยเฉพาะอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนโครงสร้าง ถ้ามันเซนซิทีฟมาก…