【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及船舶結構的健康監測，尤其是一種在役油船露天甲板的結構應變監測裝置及安裝方法。
技術介紹
1、自航類運輸油船、非自航油船、浮式生產儲油船(fpso)等主力油船作為深海油氣資源運輸、存儲的關鍵裝備，長期在全球航線、深遠海區域服役，其船體經常遭受不同級別惡劣海況的作用。在惡劣海況航行或存活過程中，一旦船體結構在極端風、浪、流載荷聯合作用下達到自身承載極限，不僅威脅船體本身安全，更對船上生命財產安全產生極大隱患。因此，在油氣生產、運輸環境下準確獲取在役油船船體結構應變，能夠為船體結構安全性實時評估、高海況下船體響應極值推斷提供重要輸入，也能夠為船體結構安全運行、海上安全生產、提升全壽命周期抵抗風險能力甚至船型優化提供關鍵數據支撐。
2、目前，用于油船結構主船體應變監測的裝置主要考慮在船舶建造階段實施安裝，該階段不存在油氣燃爆風險，通過焊接基座或限位螺栓將監測裝置固定在油船主甲板的下表面，這種安裝方式不需要將監測裝置暴露在露天甲板，故不需要特殊的防護工藝。對于在役油船，為實現其船體結構強度的監測，需要在露天甲板上表面或者下表面布置適量的應變監測點，獲取結構應變信息進而支撐船體結構安全性評估。然而，一方面若在役船舶主甲板下表面的壓載艙或油艙內實施應變監測裝置安裝并不具備施工條件，另一方面若在甲板上表面實施高熱量動火施工，由于在役油船特殊的油氣生產環境以及對安全生產的要求，現有的監測裝置及安裝方法也已不再不適用。因此，需要開發適用于在役油船露天甲板的結構應變監測裝置及其配套的安裝方法。
技
1、本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種在役油船露天甲板的結構應變監測裝置及安裝方法，從而能夠安全、可靠獲取在役油船露天甲板的結構應變信息，能夠為船體結構安全性實時評估、高海況下船體響應極值推斷提供重要輸入，也能夠為確保船體結構安全運行、海上安全生產、提升全壽命周期抵抗風險能力甚至船型優化提供關鍵數據支撐。
2、本專利技術所采用的技術方案如下：
3、一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置，包括應變傳感模塊，應變傳感模塊順次連接有上位解調單元和系統主機；其中應變傳感模塊的具體安裝結構為：包括外部罩殼，所述外部罩殼為內部中空，并在底部設置有一個敞口，敞口處設置有柔性罩殼，柔性罩殼內配合安裝有應變采集敏感體，應變采集敏感體連接光纖尾纖，光纖尾纖纏繞在外部罩殼內部空間中，光纖尾纖連接光纖主纜。
4、其進一步技術方案在于：
5、所述應變采集敏感體采用微熱量熔接的方式熔接在露天甲板表面。
6、所述外部罩殼的內壁面設置有盤線槽，盤線槽上繞有光纖尾纖。
7、所述柔性罩殼的底部設置有聚合物銹層鈍化劑。
8、所述外部罩殼的內部空間、底部以及外部均涂覆有防水膠泥。
9、所述外部罩殼的材質為316不銹鋼，外表涂裝防腐涂料。
10、一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置的安裝方法，包括如下操作步驟：
11、s1：選定應變采集敏感體的安裝位置和安裝范圍，安裝范圍大于敏感體外輪廓的1～2cm，在安裝范圍內輕輕敲除露天甲板表面防護油漆，露出甲板底漆，敲打過程不得破壞甲板平整度；
12、s2：采用砂紙對甲板底漆進行手工打磨并采用拋光設備對甲板表面進行拋光處理，露出光滑的甲板裸鋼板，確保鋼板平整、無凹坑；
13、s3：采用95％以上濃度醫用酒精對應變采集敏感體安裝范圍內鋼板進行清潔處理，使用潔凈棉花擦拭清潔范圍，確保安裝范圍的鋼板表面無浮塵；
14、s4：待敏感體安裝范圍酒精揮發，鋼板表面干燥，采用微熱量熔接裝置將經出廠檢驗合格的應變采集敏感體熔接在裸鋼板表面；
15、s5：使用便攜式光纖光柵解調單元對應變采集敏感體安裝前后的采集性能進行檢驗，若不滿足檢驗要求則需敲除敏感體并返回s3；
16、s6：在露出的裸鋼板表面刷聚合物銹層鈍化劑進行抗銹保護，聚合物銹層鈍化劑應涂覆敏感體與甲板熔接的熔腳；
17、s7：在聚合物銹層鈍化劑表面刷甲板底漆進行底漆保護，底漆應涂覆敏感體與甲板熔接的熔腳；
18、s8：將柔性罩殼完整罩住應變采集敏感體，光纖尾纖通過柔性罩殼預留的穿線孔引出柔性罩殼；
19、s9：用防水膠泥完整涂覆柔性罩殼，涂覆體積輪廓應大于柔性罩殼輪廓0.5cm，需要同時涂覆光纖尾纖引出柔性罩殼的縫隙及穿線孔，重復s5，滿足檢驗要求進入下一步；
20、s10：拆開外部罩殼的頂蓋，將外部罩殼完整罩住涂覆后的柔性罩殼，光纖主纜套熱縮管，將光纖主纜通過外部罩殼的葛蘭頭引入外部罩殼內部，熔接光纖尾纖與光纖主纜，整理光纖尾纖，將光纖尾纖規整盤在外部罩殼內側的盤線槽內；
21、s11：使用防水膠泥對外部罩殼內部進行封灌，將防水膠泥涂滿外部罩殼與露天甲板接觸的外表面四周；
22、s12：安裝外部罩殼的頂蓋，加熱熱縮管保護外部罩殼的葛蘭頭；
23、s13：光纖主纜末端使用標準光接插件連接上位解調單元，獲取露天甲板應變監測數據，裝置安裝完成。
24、本專利技術的有益效果如下：
25、本專利技術結構緊湊、合理，操作方便，通過應變采集敏感體、光纖尾纖、柔性罩殼、外部罩殼、光纖主纜和上位解調單元等部件之間的互相配合工作，區別于需要動火焊接基座或限位螺栓的傳統結構應變監測裝置，本專利技術設計完全服務于粘連式安裝方法，同時考慮油船露天甲板表面高溫、高鹽、高濕地裝備環境，較好地解決了在役油船露天甲板表面粘連安裝和多重防護的難題，規避了在役油船油氣環境下焊接安裝的安全風險。
26、本專利技術所述的應變采集敏感體與露天甲板微熱量熔接過程中的產生的熱量極小且不會持續產生大量火花，無穿透露天甲板進而引燃油艙的風險；柔性罩殼、外部罩殼的特殊結構設計以及多層防護材料涂覆、封灌的安裝方法既能保證應變采集敏感體在柔性罩殼空腔內準確采集甲板應變，又實現了對其的多重有效防護。
27、本專利技術具有結構簡單、防護效果良好、安裝無需動火等優點，尤其適用油氣生產環境下在役油船露天甲板的應變長期監測。
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1.一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置，其特征在于：包括應變傳感模塊，應變傳感模塊順次連接有上位解調單元和系統主機；其中應變傳感模塊的具體安裝結構為：包括外部罩殼(4)，所述外部罩殼(4)為內部中空，并在底部設置有一個敞口，敞口處設置有柔性罩殼(3)，柔性罩殼(3)內配合安裝有應變采集敏感體(1)，應變采集敏感體(1)連接光纖尾纖(2)，光纖尾纖(2)纏繞在外部罩殼(4)內部空間中，光纖尾纖(2)連接光纖主纜。
2.如權利要求1所述的一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置，其特征在于：所述應變采集敏感體(1)采用微熱量熔接的方式熔接在露天甲板表面。
3.如權利要求1所述的一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置，其特征在于：所述外部罩殼(4)的內壁面設置有盤線槽(5)，盤線槽(5)上繞有光纖尾纖(2)。
4.如權利要求1所述的一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置，其特征在于：所述柔性罩殼(3)的底部設置有聚合物銹層鈍化劑(6)。
5.如權利要求1所述的一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置，其特征在于：所述外部罩殼(4)的內部空間、底部以
6.如權利要求1所述的一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置，其特征在于：所述外部罩殼(4)的材質為316不銹鋼，外表涂裝防腐涂料。
7.一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置的安裝方法，其特征在于：包括如下操作步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置，其特征在于：包括應變傳感模塊，應變傳感模塊順次連接有上位解調單元和系統主機；其中應變傳感模塊的具體安裝結構為：包括外部罩殼(4)，所述外部罩殼(4)為內部中空，并在底部設置有一個敞口，敞口處設置有柔性罩殼(3)，柔性罩殼(3)內配合安裝有應變采集敏感體(1)，應變采集敏感體(1)連接光纖尾纖(2)，光纖尾纖(2)纏繞在外部罩殼(4)內部空間中，光纖尾纖(2)連接光纖主纜。
2.如權利要求1所述的一種役油船露天甲板的結構應變監測裝置，其特征在于：所述應變采集敏感體(1)采用微熱量熔接的方式熔接在露天甲板表面。
3.如權利要求1所述的一種役油船露天甲板的結構應變監...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣鎮濤，張濤，汪雪良，胥皓，朱全華，陳偉，蔣彩霞，孫夢丹，
申請(專利權)人：中國船舶科學研究中心，
類型：發明
國別省市：
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