Virkningsgrad til dyser benyttet i Soft Landing Cylinder

Abstract

Innledning: EAB Engineering AS er leverandør av blant annet subsea-utstyr til installasjonsprosessen av utstyr på havbunnen. Dette utstyret er modulbasert, og senkes individuelt ned på havbunnen fra et skip. Landingen er kritisk da sensitivt utstyr kan ødelegges ved for hard landing. Det benyttes bølgekompenserende kraner for å minske risikoen, men disse systemene kan svikte og å avbryte oppdraget vil medføre store kostnader. Som en ekstra beskyttelse mot skader ved landing benyttes Soft Landing Cylinder (SLC), en subsea støtdemper utviklet av EAB Engineering AS. Hensikt: Hensikten med dette prosjektet har vært å kvantifisere virkningsgraden til SLC-dysene ved vanngjennomstrømning. Dette er en del av produktets kvalitetssikring. Metode: I undersøkelsen ligger det teoretiske beregninger i bunn. Dette har dannet grunnlaget for utvikling av et testsystem som har blitt benyttet til å finne virkningsgraden for de ulike dysedesignene eksperimentelt. Det er også blitt gjort FEM-analyser i ANSYS Fluent, dette har blitt brukt som et støtteapparat til testsystemet for å vurdere dets troverdighet. Resultat: Virkningsgraden for alle relevante dyser har blitt identifisert og er presentert i sin helhet i rapporten. På bakgrunn av resultatene er det også identifisert alternative designmønstre som kan påvirke virkningsgraden. Konklusjon: Basert på egne funn hevder vi at virkningsgraden til SLC-dysene er 0,40, som er lavere enn forventet. Dette betyr at SLCs dimensjoneringsunderlag bør revurderes.

Introduction: EAB Engineering AS is a supplier of subsea equipment used in installation processes on the ocean floor. The equipment is module-based and needs to be lowered individually to the seafloor from the ship. The placement of modules onto the ocean floor is critical as the sensitive equipment might not endure the landing if the impact is too severe. The ships delivering the modules use dynamic positioning systems to alleviate potential impacts from movement caused by waves, however, the systems could fail and aborting the mission would be very expensive. To further prevent damages during subsea placement ships employ use of the Soft Landing Cylinder (SLC), an underwater shock absorber, made by EAB Engineering AS. Intention: Our intention with this project has been to quantify the efficiency of water flow through SLC’s nozzles as a part of the products quality assurance. Method: The examination is built on theoretical calculations. These calculations aided in the development of a test-system which has been used to find the efficiency of various nozzles by an empirical study. In addition, FEM-analysis in ANSYS Fluent were used as support for the test-system and to evaluate its credibility. Result: The efficiency of all relevant nozzles has been identified and are presented in the report. Alternate design elements were also detected that might affect the efficiency. Conclusion: Based on our findings we claim that the efficiency of SLC’s nozzles is 0.40, which is lower than expected, and as such it is recommended that the engineering record of the SLC is reevaluated.