Shiploader per piattaforma offshore - verifiche di durabilità strutturale per mezzo di analisi FEM

This study develops the structural analysis of a shiploader mounted on an offshore platform. This is an extendable steel arm, up to 41 meters long and 8 meters high, weighing 170 tons, made with welded and bolted metal carpentry, on which a conveyor belt is installed. The conveyor belt has a maximum capacity of 2300 t/h and is used to fill the ship's hold with coal, which will then go to port. The analyses were carried out with the aim of performing static, fatigue, and buckling verifications under the following loading conditions: operational static, operational with 35 km/h wind, operational limit, hopper obstruction, and Bobcat lifting. The following operating conditions were modeled: no inclination, ±5° of roll, ±2° of pitch; also two conditions with the arm at rest supported on the platform (boom rest): boom rest and boom rest with limit wind. The accelerations experienced by the arm in the rest position during the platform transfer were also simulated. Preliminary, an initial sizing phase of the electric motors intended to move the belt, extend the arm, and rotate the shiploader was also carried out, and the work was completed through the drafting of the machine's design criteria. The entire design was carried out in accordance with FEM II and DNV standards.

Questo studio sviluppa l’analisi strutturale di uno shiploader montato su una piattaforma off-shore. Questo è un braccio estensibile in acciaio, lungo fino a 41 metri e alto 8, del peso 170 tonnellate, realizzato tramite carpenteria metallica saldata e bullonata, su cui é installato un nastro trasportatore, con portata massima di 2300 t/h atto a riempire di carbone la stiva delle navi che poi andranno in porto. Le analisi sono state svolte con l’obiettivo di compiere delle verifiche statiche, di fatica e di buckling, sotto le seguenti condizioni di carico: operativo statico, operativo con vento a 35km/h e limite di esercizio, intasamento della tramoggia di scarico e sollevamento del Bobcat. Modellando le seguenti condizioni di esercizio: no inclinazione, ±5° di rollio, ±2 gradi di beccheggio; inoltre due condizioni con braccio a riposo in appoggio sulla piattaforma (boom rest): boom rest e boom rest con vento limite. Si sono poi simulate anche le accelerazioni subite dal braccio in posizione di riposo durante il trasferimento della piattaforma. Preliminarmente si è anche svolta una fase di dimensionamento dei motori elettrici atti a muovere il nastro, a estendere il braccio e a far ruotare lo shiploader, per poi completare il lavoro tramite la redazione del design criteria della macchina. Tutta la progettazione è avvenuta in accordo con le normativa FEM II e DNV.