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靜力觸探
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海床靜力觸探系統(tǒng)的組成部分

2021-04-19 10:10:59

全套MANTA-200海底觸探靜力法(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成:主框/裙板/配重塊、連續(xù)連續(xù)連貫連貫鏈傳動(dòng)系統(tǒng)、壓力補(bǔ)償電源包、常壓容器、傳感器和深度編碼器、臍帶張力絞盤(pán)、控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

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1)主體框架/裙板/配重塊
海床靜力觸摸試驗(yàn)系統(tǒng)的主體一般由框架、裙板和配重塊組成??蚣苤饕糜诔休d控制系統(tǒng)、電源、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。一般框架頂部設(shè)計(jì)有工作平臺(tái),操作人員可以在工作平臺(tái)上完成探測(cè)桿的連接和拆卸工作。探測(cè)桿連接完成后,工作平臺(tái)可以拆卸以減輕主框架的重量。一般來(lái)說(shuō),在框架的頂部安裝有易于提升的電纜,一般有兩種安裝方式,一種是單電纜提升,另一種是雙電纜提升。單纜吊裝其中單纜安裝簡(jiǎn)單,但試驗(yàn)過(guò)程中很難控制主架的平衡,而且吊裝的重量也受到限制;雙纜吊裝一般都是斜掛的,這種方法吊裝平穩(wěn),吊裝重量大?,F(xiàn)在,一般建議采用雙層鋼索吊裝的方式。

平衡塊是為了增加設(shè)備的重量而設(shè)計(jì)的,它提供了更大的反力,使注入深度增加。重塊的安裝可分為兩種,一種是側(cè)架安裝,為保證設(shè)備的平衡,一般采用對(duì)稱(chēng)安裝的方式,分別安裝2塊、4塊、6塊、8塊重塊,每塊重塊安裝2~2.5噸,這樣安裝的優(yōu)點(diǎn)是安裝拆卸方便,不會(huì)增加設(shè)備的高度,但是對(duì)于采用月池吊裝方式的試驗(yàn),由于側(cè)架安裝時(shí)裙板尺寸增大,相對(duì)月池的尺寸也要增大,對(duì)船體結(jié)構(gòu)的要求較高。另一種是安裝在框架底部,配重與裙板尺寸相同。這種安裝的優(yōu)點(diǎn)是不增加裙板的側(cè)向尺寸,但會(huì)增加整套設(shè)備的高度,對(duì)吊裝有一定的要求。簡(jiǎn)而言之,具體使用哪種配重需要根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目的需要進(jìn)行選擇。
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2)鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入系統(tǒng)
目前,海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的貫入方式主要分為兩種,一種是采用齒輪驅(qū)動(dòng)的貫入方式,另外一種是采用鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入方式。其中齒輪驅(qū)動(dòng)貫入方式以荷蘭輝固(Fugro)集團(tuán)公司的SEACALF系統(tǒng)和荷蘭范登堡(A.P.Van Den Berg)公司的ROSON系統(tǒng)為代表。而鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入方式是在齒輪驅(qū)動(dòng)貫入方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型的海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)貫入方式,以荷蘭Geomil Equipment B.V.公司的MANTA-200系統(tǒng)為代表,克服了齒輪驅(qū)動(dòng)貫入方式的一些不足,可以提供更大的貫入力、且操作簡(jiǎn)便,性?xún)r(jià)比更高。
齒輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的貫入力是由四個(gè)摩擦齒輪夾持探桿貫入操作,貫入力為4噸或10噸,不同的貫入力需要更換摩擦輪和泥土擦,該系統(tǒng)只可以驅(qū)動(dòng)探桿,無(wú)法驅(qū)動(dòng)套管。該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是:由于探桿與驅(qū)動(dòng)齒輪之間為兩點(diǎn)夾持驅(qū)動(dòng),這樣的驅(qū)動(dòng)方式容易造成探桿打滑或折斷,同時(shí)驅(qū)動(dòng)力大小與齒輪的大小有關(guān),驅(qū)動(dòng)力只能達(dá)到10噸。

3)水下傳感器

海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的所有傳感器都安裝在主框架中,安放于水下,這些傳感器均具有優(yōu)質(zhì)的防水,承高水壓功能。主要傳感器包括:深度編碼器、框架傾斜指示器、轉(zhuǎn)速表、系統(tǒng)壓力傳感器、環(huán)境壓力傳感器和溫度電源包等等。

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4)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)一般采用兩套控制系統(tǒng),一套為機(jī)械控制的系統(tǒng),該系統(tǒng)控制海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的吊放、對(duì)中、水平等操作,一般采用操縱桿和HMI控制界面。另外一套為試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和處理軟件,可以在試驗(yàn)的過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)的參數(shù)和曲線,試驗(yàn)結(jié)束后,通過(guò)系統(tǒng)的軟件可以整理出一套完整的試驗(yàn)報(bào)告,整個(gè)過(guò)程的操作都非常智能化,非常簡(jiǎn)便。

5)設(shè)備的吊放

為保證海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的正常使用,需配備合適的吊裝滑輪、探桿恒張力鋼纜和傳輸數(shù)據(jù)的臍帶電纜等。

關(guān)于海床靜力觸探系統(tǒng)的組成部分就談到這里。

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