當(dāng)Stabbert Maritime公司為其多用途支持船“Ocean Guardian”號(hào)配置用于連續(xù)深水作業(yè)的起重系統(tǒng)時(shí)，原本期望其成為可靠的作業(yè)主力，初期卻遭遇了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在6000米操作深度下，傳統(tǒng)鋼絲繩產(chǎn)生的回彈能量迫使船員在作業(yè)期間必須處于禁區(qū)；每次負(fù)載循環(huán)都會(huì)將潤滑劑轉(zhuǎn)移到甲板表面，且繩索自身重量累積導(dǎo)致常規(guī)卷繞和空鉤回收變得極不安全。對(duì)于一艘每天而非偶爾進(jìn)行起重作業(yè)船只而言，這些特性已不再是可管理的麻煩，而是重塑了甲板上每一個(gè)操作決策。

為此，Stabbert Maritime選擇了由Hampidjan公司制造的TechIce?混合合成起重繩，該繩索以Teijin Aramid公司的Technora?對(duì)位芳綸纖維為核心，并搭配由Parkburn設(shè)計(jì)的全電動(dòng)深水絞盤。這一組合已在“Ocean Guardian”號(hào)的海底、勘測及科學(xué)支持任務(wù)中連續(xù)服役，其表現(xiàn)正受到面臨同樣擴(kuò)展難題的運(yùn)營商密切關(guān)注。

為何選擇芳綸及其混合結(jié)構(gòu)？Technora?是由Teijin Aramid生產(chǎn)的共聚芳綸纖維，在起重繩中提供低質(zhì)量下的高抗拉強(qiáng)度、循環(huán)彎曲載荷下的熱穩(wěn)定性以及重復(fù)過滑輪周期中的抗疲勞性。TechIce?采用混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將芳綸纖維核心與其他材料結(jié)合，以應(yīng)對(duì)深水起重復(fù)雜的機(jī)械需求：包括負(fù)載從全深度到表面的張力變化、持續(xù)過滑輪和卷筒的彎曲、主動(dòng)波浪補(bǔ)償期間的熱量產(chǎn)生，以及數(shù)月連續(xù)作業(yè)中每日操作周期的累積疲勞。

無潤滑特性是該纖維系統(tǒng)的直接結(jié)果。鋼絲繩需要潤滑劑來管理負(fù)載下鋼絲間的內(nèi)部摩擦，而潤滑劑在使用中會(huì)向外遷移。在深水起重頻率下，絞盤周圍的甲板區(qū)域需要定期清潔和 containment 關(guān)注。TechIce?的結(jié)構(gòu)消除了這一機(jī)制。這不僅減少了維護(hù)需求，更顯著提升了作業(yè)安全性。

在系統(tǒng)架構(gòu)方面，Parkburn的絞車設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)鋼絲繩絞車有著不同的機(jī)械假設(shè)。在絞盤架構(gòu)中，牽引力和存儲(chǔ)被分離：絞盤頭在張力下抓握并驅(qū)動(dòng)繩索，而單獨(dú)的存儲(chǔ)卷筒持有繩索而不直接管理負(fù)載。這種方法允許絞盤以更小的物理包絡(luò)和比直接驅(qū)動(dòng)卷筒絞車更低的安裝功率來處理所需的拉力。

對(duì)于合成繩而言，這種架構(gòu)至關(guān)重要，因?yàn)樗苊饬藗鹘y(tǒng)卷筒對(duì)張力下繩索施加的高彎曲負(fù)荷。Parkburn的業(yè)務(wù)顧問Sam Bull表示，工程方法來自于觀察整個(gè)操作環(huán)境，而非孤立地看待繩索的額定性能。“實(shí)際性能由整個(gè)操作環(huán)境決定：絞車類型、滑輪幾何形狀、卷繞器、 fleeting angles（瞬態(tài)角度）、軸承表面、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)如速度和主動(dòng)波浪補(bǔ)償，以及Zui終由大自然帶來的未知條件?！?/p>

這一框架設(shè)定了隨后進(jìn)行的獨(dú)立測試計(jì)劃。為了表征TechIce?在深水起重相關(guān)特定退化機(jī)制下的行為，Hampidjan委托挪威NORCE研究所在機(jī)電創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行獨(dú)立的循環(huán)過滑輪（CBoS）測試。測試方法在定義的速度和升高的環(huán)境溫度下應(yīng)用重復(fù)彎曲循環(huán)，無外部冷卻，以復(fù)制持續(xù)深水作業(yè)和主動(dòng)波浪補(bǔ)償期間產(chǎn)生的熱負(fù)荷。

NORCE研究員Ellen Nordg?rd-Hansen表示，該計(jì)劃圍繞比較而非資格進(jìn)行結(jié)構(gòu)化?！把h(huán)彎曲和熱量是實(shí)踐中起重繩退化的主要驅(qū)動(dòng)因素，”她說，“因此分析集中在長時(shí)間循環(huán)期間的應(yīng)變發(fā)展、熱響應(yīng)和疲勞進(jìn)展?！蓖ㄟ^跟蹤測試期間多個(gè)響應(yīng)參數(shù)，該計(jì)劃可以評(píng)估不同繩索設(shè)計(jì)和構(gòu)造方法在退化進(jìn)展中的行為，而不是從峰值負(fù)載測試中提取單個(gè)極限值。

數(shù)據(jù)為Parkburn的絞車設(shè)計(jì)提供了測量的基線，并為Stabbert Maritime提供了獨(dú)立證據(jù)，證明繩索在系統(tǒng)級(jí)負(fù)載下的行為與系統(tǒng)設(shè)計(jì)旨在管理的行為相匹配。在“Ocean Guardian”號(hào)上，船員注意到系統(tǒng)在 lifts 之間運(yùn)行方式的不同，而不僅僅是在 lifting 期間。卷繞和空鉤回收成為一致的日常任務(wù)。線路行為在負(fù)載變化時(shí)保持穩(wěn)定。在深水主動(dòng)波浪補(bǔ)償期間，繩索沒有產(chǎn)生等效條件下鋼絲繩產(chǎn)生的熱量積累或甲板污染。

Stabbert Maritime的首席技術(shù)官Daniel Stabbert表示，該系統(tǒng)Zui顯著的質(zhì)量是運(yùn)行后所需的主動(dòng)管理極少?！拔覀儾恍枰粩嗾{(diào)整如何圍繞它工作，”他說。起重區(qū)域不再需要在操作之間反復(fù)清理，而在鋼絲繩配置中本應(yīng)圍繞起重活動(dòng)重新排序的任務(wù)現(xiàn)在可以并行運(yùn)行。

對(duì)于評(píng)估深水起重系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的運(yùn)營商而言，Stabbert Maritime的經(jīng)驗(yàn)指向一個(gè)額定容量和深度規(guī)格無法捕捉的指標(biāo)：起重系統(tǒng)在多大程度上安靜地融入日常船舶操作，還是持續(xù)對(duì)船員和甲板管理造成負(fù)擔(dān)。在6000米和每日起重周期下，這種區(qū)別會(huì)累積放大。

TechIce?由Hampidjan制造， incorporates Technora?芳綸纖維來自Teijin Aramid。獨(dú)立的CBoS測試由挪威NORCE研究所在機(jī)電創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。深水絞盤由Parkburn設(shè)計(jì)和供應(yīng)。