Автоматика укрепления танков судна
АСУ ТП испытательных стендов судовых танков (балластных, топливных, грузовых) и систем подкрепления корпуса: гидравлические испытания, контроль деформаций, тензометрия. Для верфи и ремонтного производства.
Танки судна (балластные, топливные, грузовые — для танкеров) испытываются на герметичность и прочность после постройки или ремонта. Также необходимы испытания элементов подкрепления корпуса (рёбер жёсткости, переборок). Автоматика обеспечивает проведение испытаний по регистровым правилам.
Виды испытаний
Гидравлические испытания танков
Основной метод для танков наливных судов, танкеров, газовозов:
- Заполнение танка водой до уровня предохранительного клапана
- Выдержка под давлением 1,25-1,5 от рабочего (от 2 до 10 часов)
- Контроль утечек визуально и по падению давления
- Контроль деформаций корпуса
Пневматические испытания
Для балластных танков и небольших ёмкостей:
- Давление воздуха 0,2-0,3 бар выше атмосферного
- Контроль утечек мыльной эмульсией или акустически
Испытания переборок на герметичность
Струйное испытание — струя воды под давлением проверяет сварные швы.
Прочностные испытания
Для доказательства расчётов конструкции:
- Нагружение статической нагрузкой (вода в соседних танках)
- Измерение деформаций тензодатчиками
- Сравнение с расчётными значениями
Контуры автоматизации
Заполнение и опорожнение
- Насосы с частотным регулированием
- Клапаны с электроприводами
- Расходомеры (для контроля заполнения по объёму и для фиксации утечек)
- Датчики уровня (радарные, гидростатические)
Давление и температура
- Прецизионные датчики давления (0,1% точности)
- Контроль температуры (вода при испытании должна соответствовать условиям эксплуатации)
- Защита от превышения давления (клапаны и аварийный сброс)
Тензометрия
- Тензодатчики на критичных элементах корпуса
- Многоканальные системы регистрации (до 500-1000 каналов)
- Запись в реальном времени
- Сравнение с расчётными деформациями
Акустическая эмиссия
Для обнаружения микротрещин:
- Датчики акустической эмиссии на поверхности
- Регистрация сигналов при нагружении
- Триангуляция для определения местонахождения дефектов
Контроллеры
Siemens S7-1500 для управления заполнением/давлением. Специализированные системы для тензометрии (HBM QuantumX, National Instruments) с опросом 10-1000 Гц. SCADA WinCC с модулем протоколирования испытаний для РМРС. Передача данных в SAP/PLM для хранения в деле судна.
Нормативка
- Правила РМРС по постройке судов (глава по испытаниям)
- IACS W5 — Pressure testing of boundaries
- ISO 15589-2 — Cathodic protection of pipelines (для танков с ЭХЗ)
- SOLAS в части танкеров
РУБИКОН реализует АСУ ТП испытательных комплексов для судовых танков с интеграцией тензометрии и акустической эмиссии.
Частые вопросы
Какое давление нужно для гидроиспытаний балластного танка?
Для стандартного балластного танка грузовых судов — 1,25 от расчётной высоты водяного столба (обычно 15-25 м водяного столба = 1,5-2,5 бар). Для танков танкеров (нефтепродукты) — 1,25-1,5 от рабочего. Для танков газовозов LNG — специальные режимы с криогенными температурами. Регламентируется Регистром для каждого типа судна.Сколько тензодатчиков устанавливается при испытаниях корпуса?
Для стандартного грузового судна длиной 200 м при испытаниях прочности — 100-500 тензодатчиков в критичных местах: углы вырезов, узлы соединения переборок, рёбра жёсткости переменного сечения. Для прототипов и экспериментальных судов — до 2000-3000 датчиков. Многоканальные системы HBM или NI с опросом до 1000 Гц обеспечивают синхронную регистрацию по всем точкам.
Источники
- IACS W5 — Pressure testing of boundaries — IACS
- Правила РМРС — Постройка стальных судов — РМРС