森瑟傳感器在某海上平臺(tái)SPM狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

簡(jiǎn)介：使用IN-SDG分布式信號(hào)采集儀和多種類智能傳感器，實(shí)現(xiàn)海上浮式儲(chǔ)油輪的單點(diǎn)SPM（水上水下有軸承的鋼結(jié)構(gòu)）振動(dòng)，傾角，晃動(dòng)，位置等監(jiān)測(cè)，使SPM經(jīng)受住了濕度高、氣溫變化大等多變的氣候環(huán)境的考驗(yàn)。

關(guān)鍵詞: 石油平臺(tái)，石油平臺(tái)振動(dòng)監(jiān)測(cè)，石油平臺(tái)傾角監(jiān)測(cè)，石油平臺(tái)晃動(dòng)監(jiān)測(cè)，海上石油平臺(tái)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

某海上浮式儲(chǔ)油輪FPSO系泊在單點(diǎn)SPM（水上水下有軸承的鋼結(jié)構(gòu)）上，F(xiàn)PSO圍繞單點(diǎn)隨著潮流旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速很慢。浮式儲(chǔ)油輪FPSO通過(guò)錨鏈Mooring chains、Yoke圍繞單點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度和潮汐、海況有關(guān)，旋轉(zhuǎn)方向會(huì)跟著潮流變化。 單點(diǎn)內(nèi)塔是和海底相連不旋轉(zhuǎn)，外塔和FPSO一起旋轉(zhuǎn)。一般每天4次來(lái)潮，F(xiàn)PSO由于潮水的作用繞著單點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，單點(diǎn)也隨著潮水的作用，一段時(shí)間向左轉(zhuǎn)，一段時(shí)間向右轉(zhuǎn)，平均一天下來(lái)，整個(gè)結(jié)構(gòu)也轉(zhuǎn)不了幾個(gè)整圈。結(jié)構(gòu)示意圖和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地照片上圖所示。

由于單點(diǎn)沖擊振動(dòng)很大，傾斜角度有變化，需要對(duì)整個(gè)單點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)和傾角在線監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)所用的軟硬件設(shè)備采用森瑟科技生產(chǎn)的IN-SDG系統(tǒng)采集儀和SPM振動(dòng)監(jiān)測(cè)軟件，智能振動(dòng)傳感器采用 530A系列，智能傾角傳感器采用 T220系列 ，晃動(dòng)傳感器采用CTA-M1 系列。

IN-SDG相關(guān)技術(shù)參數(shù)參考如下：

詳細(xì)會(huì)傳感器產(chǎn)品參考如下：

傳感器的具體安裝參考如下：

1. 現(xiàn)有振動(dòng)傳感器改進(jìn)

原來(lái)某品牌的 產(chǎn)品適合用于測(cè)量上部模塊低頻擺動(dòng)，不適合測(cè)量沖擊振動(dòng)。

短期方案：將原某進(jìn)口品牌的振動(dòng)傳感器更換成Senther型號(hào)310A電壓輸出型加速度傳感器（+/-5V），量程500g，自帶電纜。傳感器模塊的支架需要更改，增加其剛性，利于振動(dòng)信號(hào)的傳遞。原防爆桶不用改，但需要修改傳感器的安裝支架，M6螺絲安裝。

長(zhǎng)期方案：增加Senther的530A-500電壓輸出型加速度傳感器用于上部模塊的監(jiān)測(cè)，信號(hào)傳輸線長(zhǎng)20米。

傳感器特點(diǎn)：

寬頻響應(yīng)可達(dá)10KHz。

粘合劑或螺釘安裝。

三軸向一體。

穩(wěn)定溫度響應(yīng)。

電流輸入，電壓輸出。

2. 水上上部徑向軸承振動(dòng)

增加振動(dòng)傳感器用于測(cè)量上部徑向軸承（不需防爆）的振動(dòng)監(jiān)測(cè)，使用Senther的530A-500型加速度傳感器，上部軸承底部傳感器不需要防爆。530A傳感器為三軸向一體，防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到IP67要求（防水濺），輸出電壓+/-5V，輸出端口為BNC（X3）。信號(hào)傳輸線長(zhǎng)20米。安裝方式可以按照要求定制：螺紋安裝，膠水粘接或磁鐵安裝。

3. 水上下部徑向軸承和軸向軸承的振動(dòng)

增加振動(dòng)傳感器用于測(cè)量水上下部徑向軸承和軸向軸承的振動(dòng)（不需防爆）的振動(dòng)監(jiān)測(cè)，使用Senther的530A-500型加速度傳感器，水上下部徑向軸承和軸向軸承的振動(dòng)傳感器不需要防爆。530A傳感器為三軸向一體，防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到IP67要求（防水濺），輸出電壓+/-5V，輸出端口為BNC（X3）。信號(hào)傳輸線長(zhǎng)20米。安裝方式可以按照要求定制：螺紋安裝，膠水粘接或磁鐵安裝。

4．水上上部徑向軸承附近內(nèi)塔的振動(dòng)

增加振動(dòng)傳感器用于測(cè)量水上上部徑向軸承附近內(nèi)塔的振動(dòng)（需防爆）的監(jiān)測(cè)，使用Senther的311A本安防爆型振動(dòng)傳感器，內(nèi)塔需要加裝防爆桶。311A傳感器為單軸工業(yè)型本安防爆傳感器，同一個(gè)點(diǎn)需安裝雙向2只振動(dòng)傳感器，防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到IP67要求（防水濺），輸出電壓+/-5V，輸出端口為BNC（X3）。信號(hào)傳輸線長(zhǎng)20米。安裝方式可以按照要求定制：螺紋安裝，膠水粘接或磁鐵安裝。

5. 上部模塊傾角監(jiān)測(cè)

增加傾角傳感器和晃動(dòng)傳感器用于測(cè)量上部模塊的傾斜狀況及晃動(dòng)位移量，有防爆要求。使用Senther的T220系列型傾角傳感器監(jiān)測(cè)內(nèi)塔/外塔的傾角情況。T220型傾角傳感器：測(cè)量范圍+/-10度，電壓輸出或電流4～20mA或RS485輸出可選。數(shù)量T各一臺(tái)，線纜20米，需增加防爆桶安裝傳感器。

該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)顯示時(shí)域波形或頻譜，或雙顯，或以量值方式顯示。對(duì)超出限值的通道用顏色或聲音報(bào)警；同時(shí)保存報(bào)警日志；具有趨勢(shì)分析功能；出具報(bào)告；對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可遠(yuǎn)程設(shè)置或查看各類數(shù)據(jù)等功能。監(jiān)測(cè)界面如下圖所示。

通過(guò)控制室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測(cè)狀況

SPM振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)位于海洋平臺(tái)上，經(jīng)受住了濕度高、氣溫變化大等多變的氣候環(huán)境的考驗(yàn)，保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。從2011年12月6日安裝調(diào)試到今天，一直連續(xù)不間斷、*運(yùn)行。

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