การทดสอบ Sloshing และ Slamming

ของไหลที่เคลื่อนที่สามารถสร้างแรงกดดันอย่างมากต่อโครงสร้างภายในและภายนอกเรือและสิ่งอำนวยความสะดวกนอกชายฝั่ง เช่น แท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ หรือกังหันลม การวัดที่เชื่อถือได้ของปรากฏการณ์การเคลื่อนตัวของของเหลว (การเคลื่อนที่ของ LNG และการเกิดโพรงอากาศ) และการกระแทก (ผลกระทบของคลื่น) ต้องใช้เซ็นเซอร์ความดันและไดนาโมมิเตอร์เฉพาะการใช้งาน

การทดสอบ Sloshing เป็นส่วนหนึ่งของโซลูชันการทดสอบและประเมินผลสำหรับเรือบรรทุก LNG ก๊าซธรรมชาติทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานทางเลือกและมีการขนส่งทั่วโลกโดยเรือบรรทุก LNG แบบพิเศษ (ก๊าซธรรมชาติเหลว) โครงสร้างถังต้องทนทานต่อการรั่วไหลของ LNG แม้ในคลื่นหนัก ห้องปฏิบัติการขั้นสูงมีเซ็นเซอร์ความดันเฉพาะการใช้งาน รวมถึงโซลูชันที่มีขนาดกะทัดรัดมากสำหรับการทดสอบและประเมินผลแบบสโลชชิ่ง

การขนส่งก๊าซธรรมชาติสามารถขนส่งได้อย่างมีประสิทธิภาพเฉพาะในรูปแบบของเหลวเท่านั้น การระบายความร้อนของก๊าซเป็น 162 องศาจะช่วยลดปริมาตรลง 600 เท่า จึงสามารถขนส่งโดยเรือบรรทุก LNG ได้ ลมและคลื่นสามารถทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของ LNG ในถังเรือที่เต็มไปบางส่วนได้ การเคลื่อนไหวเหล่านี้เรียกว่าการลื่นไหล อาจส่งผลต่อเสถียรภาพของเรือและทำให้เมมเบรนภายในถังรับภาระหนักได้

ห้องปฏิบัติการวิจัยหลายแห่งทั่วโลกศึกษาโหลดไดนามิกที่เกิดจากการลื่นบนโครงสร้างถังของเรือบรรทุก LNG ขั้นตอนการทดสอบและประเมินผลการเขย่าโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับแบบจำลอง 2 มิติรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าของถัง LNG บนขาตั้งหกเหลี่ยม (ใช้แบบจำลอง 3 มิติขนาดเล็กด้วย) เซ็นเซอร์ความดันมักจะถูกจัดวางเป็นกลุ่มๆ บนผนังแบบจำลองถังในตำแหน่งต่างๆ ที่อาจเกิดการกระแทกอย่างรุนแรง

การทดสอบแรงกระแทกทางทะเลเป็นวิธีการทดสอบที่แม่นยำของการเคลื่อนไหวและน้ำหนักที่เกิดจากคลื่น ถังวิศวกรรมมหาสมุทรไม่เพียงใช้เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพและความปลอดภัยของเรือเท่านั้น แต่ยังใช้เป็นที่เก็บน้ำทะเลและการเคลื่อนตัวสำหรับโครงสร้างนอกชายฝั่ง เช่น แท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ หรือกังหันลม โซลูชันแบบกำหนดเองที่นำเสนอโดยห้องปฏิบัติการขั้นสูงมีตั้งแต่เซ็นเซอร์ความดันต่างๆ ไปจนถึงไดนาโมมิเตอร์เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ของอากาศพลศาสตร์และอุทกพลศาสตร์

การใช้งานสำหรับแอ่งคลื่นที่อธิบายไว้ในที่นี้รวมถึงการทดสอบวัตถุที่จอดอยู่หรืออยู่กับที่ (เช่น แท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ หรือกังหันลมนอกชายฝั่ง) เพื่อระบุการเคลื่อนไหวและน้ำหนักที่เกิดจากคลื่นและลม สำหรับการทดสอบกังหันลมนอกชายฝั่ง ลมและคลื่นที่กระทำพร้อมกันบนกังหันสามารถวัดได้ด้วยชุดไดนาโมมิเตอร์สามองค์ประกอบที่วางอยู่ที่ฐานของเสาระหว่างจุดยึดและหน่วยที่ทดสอบ การทดสอบแรงกระแทกทางทะเลนี้ให้ข้อมูลเกณฑ์มาตรฐานคุณภาพสูงเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการจำลองความสัมพันธ์ระหว่างพฤติกรรมแอโรไดนามิกและอุทกไดนามิก การวัดการทดสอบสำหรับแท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซหรือเรือมักต้องใช้เซ็นเซอร์ความดันติดตั้งไว้ที่ผนังของโครงสร้างหรือฝังอยู่ในตัวเรือ

Sloshing คือการไหลของพื้นผิวที่ปราศจากการสะท้อนอย่างรุนแรงในภาชนะ รถถังอาจตื่นเต้นด้วยการเคลื่อนไหวแบบฮาร์โมนิกหรือเคลื่อนที่ไปพร้อมกับเรือที่เป็นคลื่น โมเดล sloshing ที่อิงการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นใช้ในการคำนวณ sloshing การหน่วงของการเคลื่อนที่แบบสแลชเป็นตัวแปรสำคัญเกี่ยวกับการสั่นพ้องสำหรับการเคลื่อนที่ของเรือและระบบสแลชแบบรวม

ในห้องแล็บที่ลื่นไหล จะมีการจำลองการเคลื่อนไหวของเรือ ถังพลาสติกที่ติดตั้งอยู่ด้านบนของอุปกรณ์เคลื่อนที่หมายถึงถังสินค้าของเรือ ด้วยเหตุผลทางเทคนิค ถังสินค้าของเหลวจึงไม่เคยเต็มถังเลย หากสินค้าของเหลวถูกบังคับให้เคลื่อนย้ายเนื่องจากการเคลื่อนย้ายถัง จะเกิดการลื่นไถล ระดับการกระตุ้นขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของถังและสเปกตรัมความถี่ โดยปกติแล้ว จะใช้สเปกตรัมที่สอดคล้องกับในทะเลธรรมชาติ

ในระหว่างการปฏิบัติงาน แม้จะอยู่ในเส้นทางเดินทะเลระดับปานกลาง รถถังก็อาจต้องเผชิญกับน้ำหนักที่เกิดจากการทะเลาะวิวาทสูง ในห้องปฏิบัติการ จะมีการวัดและวิเคราะห์น้ำหนักบรรทุกบนถัง โดยมุ่งเน้นไปที่ระบบบรรจุสินค้าที่ใช้กับตัวขนส่งก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG)

ห้องปฏิบัติการสโลชชิ่งจะตรวจสอบโหลดที่เกิดจากการสโลชในถัง LNG บนเรือ และอื่นๆ ด้วยเช่นกัน สิ่งเหล่านี้ออกแบบมาเพื่อขนส่งก๊าซธรรมชาติที่อุณหภูมิประมาณลบ 162 องศา ถังประเภทอื่น สระว่ายน้ำบนเรือสำราญ หรือถังยานพาหนะ อาจต้องได้รับการตรวจทางห้องปฏิบัติการด้วย

ในขณะที่ความสำคัญของการจำลองเชิงตัวเลขในอุทกพลศาสตร์ทางทะเลได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องมือสำหรับการพิจารณาการเคลื่อนที่ของเรือและน้ำหนักบรรทุกสำหรับรูปทรงบางอย่างและปัญหาเชิงโครงสร้างของน้ำหนักบรรทุกบางอย่างได้พัฒนาแยกกัน (การทดสอบการกระแทก) ในปัจจุบัน การคำนวณการเคลื่อนที่และน้ำหนักของเรือรวมกัน รวมถึงปัญหาเชิงโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับปริมาตรจำกัดและวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (ปฏิสัมพันธ์ของโครงสร้างของเหลว) ถูกนำมาใช้ในรหัสตัวเลขต่างๆ

ในสถานที่สแลมมิง การทดสอบเชิงทดลองจะดำเนินการกับวัตถุเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของการจำลองเชิงตัวเลข มีจุดมุ่งหมายเพื่อวัดความดันและความเค้น ณ ตำแหน่งที่กำหนด ตลอดจนแรงและความเร่ง สำหรับความเร็วกระแทกที่แตกต่างกันระหว่างค้อนน้ำในสถานที่กระแทก การทดสอบมาตรฐานที่ดำเนินการในบริบทนี้คือการวัดแรงดันแบบพายโซรีซิสทีฟ สเตรนเกจ และการวัดความเร่งและแรงแบบเพียโซอิเล็กทริก

แรงกดดันจากการกระแทกที่เกิดจากการกระแทกของคลื่นมีผลกระทบร้ายแรงต่อความปลอดภัยของโครงสร้าง เช่น โครงสร้างส่วนบนของท่าเรือที่มีเสาเข็ม แท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง และดาดฟ้าของท่าเรือแบบเปิด

ในบรรดาการศึกษาด้านการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินผลจำนวนมากที่มีให้กับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ องค์กรของเรายังให้บริการ "การทดสอบ Sloshing และ Slamming" ด้วยพนักงานที่ผ่านการฝึกอบรมและเชี่ยวชาญและอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูง