Kiểm tra va đập và đập mạnh

Chất lỏng chuyển động có thể gây áp lực rất lớn lên các cấu trúc bên trong và bên ngoài tàu cũng như các cơ sở ngoài khơi như dàn khoan dầu khí hoặc tua-bin gió. Các phép đo đáng tin cậy về hiện tượng va đập (chuyển động và tạo bọt của LNG) và hiện tượng va chạm (hiệu ứng sóng) đòi hỏi phải có cảm biến áp suất và lực kế dành riêng cho ứng dụng.

Thử nghiệm va đập là một phần của giải pháp thử nghiệm và đánh giá tàu chở dầu LNG. Khí tự nhiên đóng vai trò là nguồn năng lượng thay thế và được vận chuyển đi khắp thế giới bằng các tàu chở dầu LNG (khí tự nhiên hóa lỏng) đặc biệt. Cấu trúc bể chứa phải chịu được sự va đập của LNG, ngay cả khi có sóng lớn. Các phòng thí nghiệm tiên tiến cung cấp các cảm biến áp suất dành riêng cho ứng dụng, bao gồm các giải pháp rất nhỏ gọn để kiểm tra và đánh giá độ trượt.

Khí tự nhiên chỉ có thể được vận chuyển hiệu quả ở dạng hóa lỏng. Làm lạnh khí xuống 162 độ sẽ giảm thể tích của nó đi 600 lần nên có thể vận chuyển bằng tàu chở LNG. Gió và sóng có thể gây ra sự chuyển động của LNG trong các thùng chứa đầy một phần của tàu. Những chuyển động này, được gọi là va đập, có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của tàu và khiến màng bể bên trong chịu tải nặng.

Nhiều phòng thí nghiệm nghiên cứu trên khắp thế giới nghiên cứu tải trọng động do va đập gây ra trên kết cấu bể của tàu chở dầu LNG. Các quy trình thử nghiệm và đánh giá rung thường liên quan đến mô hình 2D hình chữ nhật của bồn chứa LNG trên giá đỡ hình lục giác (mô hình 3D tỷ lệ nhỏ cũng được sử dụng). Cảm biến áp suất thường được đặt thành cụm trên tường mô hình bể ở nhiều vị trí khác nhau, nơi có nhiều khả năng xảy ra tác động mạnh.

Thử nghiệm tác động trên biển là phương pháp thử nghiệm chính xác các chuyển động và tải trọng do sóng gây ra. Bể kỹ thuật đại dương không chỉ được sử dụng để xác minh hiệu suất và độ an toàn của tàu mà còn được sử dụng như một bể chứa hàng hải và điều động cho các công trình ngoài khơi như dàn khoan dầu khí hoặc tua-bin gió. Các giải pháp tùy chỉnh được cung cấp bởi các phòng thí nghiệm tiên tiến bao gồm từ các cảm biến áp suất khác nhau đến lực kế để nghiên cứu sự kết hợp giữa khí động học và thủy động lực học.

Các ứng dụng cho lưu vực sóng được mô tả ở đây bao gồm thử nghiệm các vật thể cố định hoặc neo đậu (chẳng hạn như giàn khoan dầu khí hoặc tua-bin gió ngoài khơi) để xác định chuyển động và tải trọng do sóng và gió gây ra. Đối với thử nghiệm tuabin gió ngoài khơi, có thể đo gió và sóng tác động đồng thời lên tuabin bằng một loạt động lực kế ba thành phần đặt ở chân cột giữa mỏ neo và thiết bị được thử nghiệm. Thử nghiệm tác động trên biển này cung cấp dữ liệu chuẩn chất lượng cao để xác nhận các phương pháp mô phỏng sự kết hợp giữa các đặc tính khí động học và thủy động lực. Các phép đo thử nghiệm cho giàn khoan dầu khí hoặc tàu thường yêu cầu cảm biến áp suất phải được gắn trên tường của kết cấu hoặc gắn vào thân tàu.

Sự va đập là dòng chảy bề mặt tự do cộng hưởng mạnh trong bình. Xe tăng có thể bị kích thích bởi một chuyển động điều hòa hoặc di chuyển theo con tàu theo từng đợt. Mô hình trượt dựa trên phân tích phi tuyến tính được sử dụng trong các tính toán trượt. Giảm chấn của chuyển động lắc là một thông số quan trọng xung quanh sự cộng hưởng đối với chuyển động của tàu kết hợp và hệ thống lắc.

Trong phòng thí nghiệm va đập, chuyển động của con tàu được mô phỏng. Thùng nhựa gắn phía trên thiết bị chuyển động tượng trưng cho thùng chở hàng của tàu. Vì lý do kỹ thuật, các két hàng lỏng không bao giờ được đổ đầy hoàn toàn. Nếu hàng lỏng cũng bị buộc phải di chuyển do chuyển động của bể thì sẽ xảy ra hiện tượng trượt. Mức độ kích thích phụ thuộc vào chuyển động của bể và phổ tần số. Thông thường, quang phổ tương ứng với quang phổ của các tuyến đường biển tự nhiên được sử dụng.

Trong quá trình vận hành, ngay cả trên các tuyến đường biển vừa phải, các két có thể phải chịu tải trọng lớn do va đập gây ra. Trong phòng thí nghiệm, tải trọng trên xe tăng được đo và phân tích, tập trung vào hệ thống ngăn chặn hàng hóa được sử dụng trên các tàu chở khí tự nhiên hóa lỏng (LNG).

Với phòng thí nghiệm va đập, các tải trọng do va đập trong các thùng chứa LNG trên tàu cũng được kiểm tra, cùng với các tải trọng khác. Chúng được thiết kế để vận chuyển khí tự nhiên ở nhiệt độ khoảng âm 162 độ. Các loại bể chứa, bể bơi khác trên tàu du lịch hoặc bể chứa phương tiện cũng có thể là đối tượng kiểm tra trong phòng thí nghiệm.

Trong khi tầm quan trọng của mô phỏng số trong thủy động lực học biển đã tăng lên nhanh chóng trong những năm gần đây, các công cụ để xác định chuyển động và tải trọng của tàu đối với một số hình học nhất định và các vấn đề về kết cấu đối với một số tải trọng nhất định đã được phát triển riêng biệt (thử nghiệm va đập). Ngày nay, việc tính toán tổng hợp chuyển động của tàu, tải trọng và các bài toán kết cấu liên quan đến phương pháp thể tích hữu hạn và phần tử hữu hạn (tương tác kết cấu chất lỏng) được thực hiện bằng nhiều mã số khác nhau.

Trong cơ sở slammimg, các thử nghiệm thử nghiệm được thực hiện trên các đối tượng để xác thực các mô phỏng số. Nó nhằm mục đích đo áp suất và ứng suất tại các vị trí xác định, cũng như lực và gia tốc, đối với các vận tốc va chạm khác nhau trong quá trình tạo búa nước trong cơ sở va chạm. Các thử nghiệm tiêu chuẩn được thực hiện trong bối cảnh này là phép đo áp suất, máy đo biến dạng và phép đo áp điện của gia tốc và lực.

Áp lực tác động do sóng đập gây ra có hậu quả nghiêm trọng đối với sự an toàn của các công trình như kết cấu thượng tầng của trụ cọc, dàn khoan dầu ngoài khơi và sàn cầu tàu lộ thiên.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức này cung cấp cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ "Thử nghiệm va đập và va đập" với đội ngũ nhân viên được đào tạo chuyên nghiệp và thiết bị công nghệ tiên tiến.