本实用新型专利技术涉及一种海洋导管架平台管节点应变监测装置，包括应变监测单元、船用电缆、应变数据采集仪、工控机；应变监测单元包括安装于预设管节点的斜撑上预设位置的电阻应变式传感器，电阻应变式传感器后端设有应变放大器；应变数据采集仪与工控机设于中控室内，二者通过网线连接；船用电缆一端与应变监测单元连接，另一端与应变数据采集仪相连，将应变数据采集仪采集的数据传输至应变数据采集仪中，再通过网线输送到工控机中，工控机对数据进行采集、分析以及存储。该装置能够对管节点的应变变化进行实时监控，进而进行疲劳寿命可靠性评估。电阻应变式传感器后端设有应变放大器，可实现应变长期监测、信号长距离传输及准确测量的要求。量的要求。量的要求。
【技术实现步骤摘要】
海洋导管架平台管节点应变监测装置
[0001]本技术涉及海洋平台结构监测
，尤其涉及海洋导管架平台管节点应变监测装置。
技术介绍
[0002]海洋导管架平台主要由上部组块结构、导管架和桩三部分组成，而导管架由导管和连接导管的纵横撑杆所组成的空间桁架，承受来自上部组块结构重量和海洋环境等作用。导管架各管状构件相交处形成了管状节点结构，管节点是海洋工程结构研究中的重要对象。在各类海洋环境(如风、浪、流)和工作载荷(如钻井载荷)的作用下，管节点的焊缝连接处承受循环往复的交变载荷，持续累积会导致疲劳破坏，从而会危机到整个平台的安全，甚至是平台倒塌。因此，对平台结构管节点的疲劳损伤进行持续监测是非常有意义的一项工作。
[0003]疲劳损伤监测的主要方法是在结构上布设传感器，以获取结构中疲劳关键位置的应力响应，并通过损失分析预估平台剩余寿命。目前管节点应变监测的主要手段有以下三种：一是疲劳寿命计，二是电阻应变片(如图1所示)，三是光纤光栅应变传感器。其中疲劳寿命计的缺点是制作工艺较复杂，造价较高，且市场需求有限，因此没有成熟的产品，所以无法确定基于疲劳寿命计的技术方案；电阻应变片缺点是对噪声敏感，虽然可以测量随时间快速变化的应变，但由于长期自然效应会导致应变漂移，加之黏合剂的锚固效果有限，通常箔式应变计只适用于短时间内测量，不适用于结构长期监测。光纤光栅传感器进行应变传感的光栅在轴线方向所需长度一般为10mm，与所需的参考点位置相比尺寸过大，难以有效获取参考点位置的应力；另一方面，即使采用光栅长度较短的传感器，参考点附近结构表面靠近焊缝，应力升高十分显著，进行应变采集时传感器轴线方向上会受到不均匀应变作用，导致折射率发生不均匀变化，并影响反射谱形状，难以保证采集到的参考点位置应力的准确性。
技术实现思路
[0004]本技术要解决的技术问题在于，提供一种海洋导管架平台管节点应变监测装置。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种海洋导管架平台管节点应变监测装置，包括应变监测单元、船用电缆、应变数据采集仪、工控机；
[0006]所述应变监测单元包括安装于预设管节点的斜撑上预设位置的电阻应变式传感器，所述电阻应变式传感器后端设有应变放大器；
[0007]所述应变数据采集仪与所述工控机设于中控室内，二者通过网线连接；
[0008]所述船用电缆一端与所述应变监测单元连接，另一端与所述应变数据采集仪相连，将所述应变监测单元检测的数据传输至所述应变数据采集仪中，再通过所述网线输送到所述工控机中，所述工控机对所述数据进行采集、分析以及存储。
[0009]优选地，所述预设位置为所述斜撑上且距离所述预设管节点的距离为所述斜撑外径3倍尺寸的截面处。
[0010]优选地，所述电阻应变式传感器包括间隔均布于所述斜撑周向侧面的四个传感器。
[0011]优选地，所述斜撑周向侧面设有前支座以及与所述前支座间隔平行设置的后支座；所述电阻应变式传感器通过紧固件固定于所述前支座与所述后支座上。
[0012]优选地，还包括套设于所述电阻应变式传感器外周的保护罩；
[0013]所述保护罩包括设于所述斜撑上的底座，以及通过螺栓可拆卸地安装到所述底座上的端盖。
[0014]优选地，所述端盖为316L不锈钢制成的盖体。
[0015]优选地，所述端盖上设有格兰头；所述船用电缆穿设于所述格兰头以与所述电阻应变式传感器连接。
[0016]优选地，所述斜撑上设有槽钢；所述槽钢与所述格兰头通过穿线圆管连接；
[0017]与所述斜撑连接的结构桩腿上设有镀锌管；
[0018]所述船用电缆通过所述穿线圆管、所述槽钢敷设至蜘蛛甲板，并穿设于所述镀锌管引至底甲板，沿电缆桥架引至所述中控室。
[0019]优选地，还包括与所述工控机连接、用于显示经过所述工控机处理的数据的显示器。
[0020]优选地，还包括与所述工控机通讯连接、用于海洋导管架平台远程监测与数据管理的陆地终端服务器。
[0021]实施本技术具有以下有益效果：该海洋导管架平台管节点应变监测装置，能够对管节点的应变变化进行实时监控，进而进行疲劳寿命可靠性评估。电阻应变式传感器后端设有应变放大器，可实现应变长期监测、信号长距离传输及准确测量的要求。
附图说明
[0022]下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：
[0023]图1是改进前应变监测系统框图；
[0024]图2是本技术海洋导管架平台管节点应变监测装置的框图；
[0025]图3是本技术应变监测单元现场布置及线缆走向图；
[0026]图4是本技术电阻应变式传感器的截面布置图；
[0027]图5是本技术电阻应变式传感器的安装示意图。
具体实施方式
[0028]为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本技术的限制。
[0029]还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0030]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
[0031]如图2所示，是本技术的一种海洋导管架平台管节点应变监测装置，其能够对管节点的应变变化进行实时监控，通过雨流法得到样本的应力谱，进而进行疲劳寿命可靠性评估。
[0032]进一步的，该海洋导管架平台管节点应变监测装置包括应变监测单元、船用电缆3、应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海洋导管架平台管节点应变监测装置，其特征在于，包括应变监测单元、船用电缆、应变数据采集仪、工控机；所述应变监测单元包括安装于预设管节点的斜撑上预设位置的电阻应变式传感器，所述电阻应变式传感器后端设有应变放大器；所述应变数据采集仪与所述工控机设于中控室内，二者通过网线连接；所述船用电缆一端与所述应变监测单元连接，另一端与所述应变数据采集仪相连，将所述应变监测单元检测的数据传输至所述应变数据采集仪中，再通过所述网线输送到所述工控机中，所述工控机对所述数据进行采集、分析以及存储。2.根据权利要求1所述的海洋导管架平台管节点应变监测装置，其特征在于，所述预设位置为所述斜撑上且距离所述预设管节点的距离为所述斜撑外径3倍尺寸的截面处。3.根据权利要求1所述的海洋导管架平台管节点应变监测装置，其特征在于，所述电阻应变式传感器包括间隔均布于所述斜撑周向侧面的四个传感器。4.根据权利要求3所述的海洋导管架平台管节点应变监测装置，其特征在于，所述斜撑周向侧面设有前支座以及与所述前支座间隔平行设置的后支座；所述电阻应变式传感器通过紧固件固定于所述前支座与所述后支座上。5.根据权利要求3或4所述的海洋导...
【专利技术属性】
技术研发人员：王火平，周雷，王维刚，王巍巍，王德洋，张传杰，卢华，赖敏，曹柳忠，徐皓，赵海峰，冷建成，吴泽民，闫天红，刘辉，刘伟，
申请(专利权)人：中海石油深海开发有限公司，
类型：新型
国别省市：
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