RU2741671C1 - Ship hull outer panel condition monitoring method - Google Patents

Ship hull outer panel condition monitoring method Download PDF

Info

Publication number
RU2741671C1
RU2741671C1 RU2019137061A RU2019137061A RU2741671C1 RU 2741671 C1 RU2741671 C1 RU 2741671C1 RU 2019137061 A RU2019137061 A RU 2019137061A RU 2019137061 A RU2019137061 A RU 2019137061A RU 2741671 C1 RU2741671 C1 RU 2741671C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deflection
ship
outer skin
potentiometers
hull
Prior art date
Application number
RU2019137061A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Евгеньевич Бураковский
Евгений Петрович Бураковский
Артем Владимирович Мысник
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority to RU2019137061A priority Critical patent/RU2741671C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741671C1 publication Critical patent/RU2741671C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/30Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for diagnosing, testing or predicting the integrity or performance of vessels

Abstract

FIELD: vessels and other watercrafts.
SUBSTANCE: invention relates to the field of shipbuilding and ship repair and can be used in monitoring the technical condition of ship hulls. Disclosed is a method of controlling the state of outer skin of a ship hull, using a potentiometer mounted on non-conductive strings mounted on walls of beams of main direction (ribs) parallel to outer skin. Movable contacts of potentiometers are connected by means of posts with plates of external lining in the middle of span. Contacts of potentiometers are connected to control unit. Actual deflection of the plate is determined from variation of resistance of potentiometers, and standard deflection of the plate in each number is calculated taking into account deflection of plates in adjacent spacings and a given standard probability of destruction.
EFFECT: technical result consists in improvement of efficiency and safety of ship operation.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения и судоремонта и может быть использовано при контроле технического состояния корпусов судов.The invention relates to the field of shipbuilding and ship repair and can be used to monitor the technical condition of ship hulls.

Известен способ контроля технического состояния корпуса судна, заключающийся в выполнении замеров параметров эксплуатационных дефектов в виде остаточных деформаций (вмятин, бухтин, гофрировки) и сопоставлении их с нормативными значениями (Правила классификационных освидетельствований судов в эксплуатации / Российский Морской Регистр Судоходства. - СПб.: РМРС, 2017 - С. 358-384).There is a known method of monitoring the technical condition of the ship's hull, which consists in measuring the parameters of operational defects in the form of residual deformations (dents, bays, corrugations) and comparing them with the standard values (Rules for the classification surveys of ships in operation / Russian Maritime Register of Shipping. - SPb .: RMRS , 2017 - S. 358-384).

Данный способ обладает тем недостатком, что его реализация возможна только в условиях судоремонтного предприятия, так как для осуществления замеров параметров эксплуатационных дефектов требуется постановка судна в док, поэтому данный способ непригоден для оперативного контроля технического состояния корпуса судна в процессе эксплуатации.This method has the disadvantage that its implementation is possible only under the conditions of a ship repair enterprise, since to measure the parameters of operational defects, it is required to dock the vessel, therefore, this method is unsuitable for operational monitoring of the technical condition of the ship's hull during operation.

Известен способ ведения измерений в ходе контроля местных остаточных деформаций корпуса судна (Патент на изобретение №2380273, МПК В63В 9/00, опубл. 27.01.2010 г.), осуществляемый с использованием инструментов, шаблонов и макетов, с предварительной оценкой величин остаточных деформаций и их погрешности для данного вида дефекта по значительному объему статистического материала, с учетом предельной погрешности определения вышеуказанной статистической оценки погрешности в отношении стрелки прогиба гофрировки, бухтин и вмятин.A known method of conducting measurements during the control of local residual deformations of the ship's hull (Patent for invention No. 2380273, IPC В63В 9/00, publ. 27.01.2010), carried out using tools, templates and models, with a preliminary assessment of the values of residual deformations and their errors for this type of defect for a significant volume of statistical material, taking into account the limiting error in determining the above statistical estimate of the error in relation to the arrow of the deflection of the corrugation, bays and dents.

К недостаткам данного способа относится то, что ему свойственна большая трудоемкость выполнения замеров с использованием инструментов, а также невозможность исключения влияния человеческого фактора на этапе экспертного оценивания, в результате чего не все недопустимые дефекты корпуса судна могут быть обнаружены, что негативно сказывается на безопасности эксплуатации судов. Кроме того, данный способ не позволяет оценивать техническое состояние корпуса судна и его изменение в процессе эксплуатации без постановки судна в док.The disadvantages of this method include the fact that it is characterized by a high laboriousness of performing measurements using instruments, as well as the impossibility of excluding the influence of the human factor at the stage of expert assessment, as a result of which not all unacceptable defects of the ship's hull can be detected, which negatively affects the safety of operation of ships ... In addition, this method does not allow assessing the technical condition of the ship's hull and its change during operation without docking the ship.

Известен способ выявления повреждений в наружной обшивке судна и расположения пленок для выявления повреждений в наружной обшивке судна (Заявка DE 102014104358, МПК B63G 13/00, В63В 43/00, опубл. 01.10.2015 г.), при котором две установленные на корпусе судна проводящие пленки разделяются изолирующей пленкой, к проводящим пленкам прикладывается напряжение такой полярности, что в режиме выявления повреждений подключенный параллельно проводящим пленкам контрольный диод закрыт, а в режиме контроля работоспособности обшивки корпуса контрольный диод пропускает ток.There is a known method for detecting damage in the outer skin of the ship and the location of films for detecting damage in the outer skin of the ship (Application DE 102014104358, IPC B63G 13/00, В63В 43/00, publ. 01.10.2015), in which two installed on the ship's hull the conductive films are separated by an insulating film, a voltage of such polarity is applied to the conductive films, that in the fault detection mode the control diode connected parallel to the conductive films is closed, and in the mode of monitoring the health of the casing, the control diode passes current.

Недостатком данного способа является то, что он позволяет лишь выявлять пробоины в наружной обшивке корпуса судна, возникшие, например, вследствие попадания снарядов, и не позволяет выявлять опасные состояния наружной обшивки корпуса судна, связанные с ростом ее прогибов под действием интенсивных локально распределенных эксплуатационных нагрузок (таких, как ледовые), до образования пробоины. Это существенно снижает безопасность судна, так как не дает возможности экипажу принять меры по недопущению возникновения пробоины, а приводит к необходимости бороться с поступлением воды внутрь корпуса судна.The disadvantage of this method is that it only allows you to detect holes in the outer skin of the ship's hull, which have arisen, for example, as a result of shells hit, and does not allow detecting dangerous conditions of the outer skin of the ship's hull associated with an increase in its deflections under the action of intense locally distributed operational loads ( such as ice), before the formation of a hole. This significantly reduces the safety of the vessel, since it does not allow the crew to take measures to prevent the occurrence of a hole, but leads to the need to deal with the ingress of water into the hull of the vessel.

В качестве ближайшего аналога принят способ выявления повреждений в наружной обшивке корпуса судна (Патент на изобретение №2689048, МПК В63В 43/00, В63В 9/00, опубл. 23.05.2019 г.), включающий оснащение внутренней стороны обшивки корпуса системой сигнализации, выполненной в виде отдельных изолированных секций, каждая из которых содержит изолирующую пленку, связанные с блоком управления два проводящих электрический ток элемента, один из которых выполнен в виде пленки, контрольный диод, подключенный параллельно проводящим элементам, и подведение напряжения к системе сигнализации такой полярности, чтобы в режиме контроля работоспособности системы контрольный диод пропускал ток, а в режиме выявления повреждений наружной обшивки корпуса контрольный диод был закрыт, причем при монтаже системы сигнализации изолированной секции используют изолирующую и проводящую пленки в виде полос, которые совмещают, ориентируют проводящей пленкой вверх и вдоль шпангоутов и закрепляют на внутренней стороне обшивки корпуса в середине пролетов в пределах одной секции, после чего закрепляют второй проводящий элемент, в качестве которого используют струну, которую ориентируют перпендикулярно шпангоутам и закрепляют с использованием изолирующих втулок на стенках шпангоутов рядами над закрепленными полосами пленки параллельно наружной обшивке корпуса на заданном расстоянии.As the closest analogue, a method for detecting damage in the outer skin of the ship's hull was adopted (Patent for invention No. 2689048, IPC В63В 43/00, В63В 9/00, published on May 23, 2019), including equipping the inner side of the hull plating with an alarm system made in the form of separate insulated sections, each of which contains an insulating film, connected to the control unit, two conductive elements, one of which is made in the form of a film, a control diode connected in parallel with the conductive elements, and supplying voltage to the alarm system of such polarity that In the mode of monitoring the system operability, the control diode passed current, and in the mode of detecting damage to the outer casing of the case, the control diode was closed, and when installing the alarm system of an insulated section, insulating and conductive films are used in the form of strips, which are combined, oriented with a conductive film up and along the frames and fixed on the inside about hull strips in the middle of the spans within one section, after which the second conductive element is fixed, which is used as a string, which is oriented perpendicular to the frames and fixed using insulating bushings on the walls of the frames in rows above the fixed strips of film parallel to the outer skin of the hull at a given distance.

Существенным недостатком данного способа является то, что он сигнализирует наличие повреждения при заранее установленном прогибе пластин обшивки, однако разрушающие стрелки прогиба пластин зависят от их коэффициента распора, определяемого состоянием пластин в смежных шпациях. При наличии развитой гофрировки пластин обшивки, разрушающие стрелки прогиба пластин увеличиваются примерно на треть по сравнению с тем случаем, когда гофрировка отсутствует (Бураковский Е.П. Эксплуатационная прочность судов: учеб. / Е.П. Бураковский, Ю.И. Нечаев, П.Е. Бураковский, В.П. Прохнич. - СПб.: Лань, 2017 - С. 96-104.). Таким образом, данный способ не может использоваться для объективной оценки степени опасности деформаций пластин в процессе эксплуатации судна.A significant disadvantage of this method is that it signals the presence of damage with a predetermined deflection of the skin plates, however, the destructive arrows of the plate deflection depend on their expansion ratio, determined by the state of the plates in adjacent spacing. In the presence of developed corrugation of the skin plates, the breaking arrows of the plate deflection increase by about a third compared to the case when there is no corrugation (Burakovsky E.P. Operational strength of ships: textbook / E.P. Burakovsky, Yu.I. Nechaev, P. E. Burakovsky, V.P. Prokhnich. - SPb .: Lan, 2017 - pp. 96-104.). Thus, this method cannot be used for an objective assessment of the degree of danger of plate deformations during ship operation.

Изобретение решает задачу повышения эффективности эксплуатации флота и безопасности мореплавания путем автоматического контроля и повышения точности оценки состояния наружной обшивки корпуса судна в режиме реального времени, за счет обеспечения автоматической корректировки значения нормативного прогиба для каждой пластины с учетом состояния пластин в смежных шпациях и сравнения фактического прогиба пластины с нормативным.The invention solves the problem of increasing the efficiency of fleet operation and safety of navigation by automatically monitoring and increasing the accuracy of assessing the state of the outer skin of the ship's hull in real time, by ensuring automatic correction of the value of the standard deflection for each plate, taking into account the state of the plates in adjacent spacing and comparing the actual deflection of the plate with the normative.

Для получения необходимого технического результата в способе контроля состояния наружной обшивки корпуса судна, включающем оснащение внутренней стороны обшивки корпуса системой сигнализации, содержащей ориентированные перпендикулярно шпангоутам и закрепленные на стенках шпангоутов рядами параллельно наружной обшивке корпуса струны, элементы, проводящие электрический ток и связанные с блоком управления, предлагается в качестве проводящих электрический ток элементов использовать потенциометры, которые предлагается закреплять на струнах, причем подвижный контакт каждого потенциометра соединять посредством стойки с внутренней стороной наружной обшивки в середине пролета с возможностью перемещения в направлении прогиба обшивки. Все контакты потенциометров предлагается соединить с блоком управления, при этом, фактический прогиб пластины определять по изменению сопротивления потенциометров. Нормативный прогиб пластины в каждой шпации предлагается рассчитывать с учетом прогиба пластин в смежных шпациях и заданной нормативной вероятности разрушения.To obtain the required technical result in a method for monitoring the state of the outer skin of a ship's hull, including equipping the inner side of the hull with an alarm system containing strings oriented perpendicular to the frames and fixed on the walls of the frames in rows parallel to the outer skin of the hull, elements conducting electric current and connected to the control unit, It is proposed to use potentiometers as electric current conducting elements, which are proposed to be fixed on the strings, and the movable contact of each potentiometer is connected by means of a stand to the inner side of the outer skin in the middle of the span with the ability to move in the direction of the skin deflection. All contacts of the potentiometers are proposed to be connected to the control unit, while the actual deflection of the plate is determined by the change in the resistance of the potentiometers. It is proposed to calculate the standard deflection of the plate in each spacing taking into account the deflection of the plates in adjacent spacings and the given standard probability of destruction.

В предлагаемом способе при деформировании наружной обшивки и росте прогибов пластин обшивки изменяется сопротивление потенциометров, что распознается блоком управления, который определяет фактический прогиб пластины в каждой шпации и нормативный прогиб пластины обшивки с учетом прогибов пластин в смежных шпациях, сопоставляет фактический прогиб с разрушающим и сигнализирует в случае недопустимого роста прогибов.In the proposed method, when the outer skin is deformed and the deflections of the cladding plates increase, the resistance of the potentiometers changes, which is recognized by the control unit, which determines the actual deflection of the plate in each spacing and the standard deflection of the cladding plate, taking into account the deflections of the plates in adjacent spacing, compares the actual deflection with the destructive one and signals in the case of unacceptable deflection growth.

На прилагаемых графических материалах изображено:The accompanying graphics show:

на фиг. 1 - общий вид бортового перекрытия при реализации предлагаемого способа контроля состояния наружной обшивки корпуса судна;in fig. 1 - General view of the side overlap when implementing the proposed method for monitoring the condition of the outer skin of the ship's hull;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;in fig. 2 - section a-a in Fig. one;

на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема при реализации предлагаемого способа контроля состояния наружной обшивки корпуса судна.in fig. 3 is a schematic electrical diagram when implementing the proposed method for monitoring the condition of the outer skin of a ship's hull.

На прилагаемых к описанию графических материалах приняты следующие обозначения:The following symbols are used on the graphic materials attached to the description:

1 - обшивка наружная;1 - outer sheathing;

2 - балка главного направления (шпангоут);2 - beam of the main direction (frame);

3 - струна непроводящая;3 - non-conductive string;

4 - потенциометр;4 - potentiometer;

5 - контакт потенциометра подвижный;5 - movable potentiometer contact;

6 - стойка;6 - rack;

7 - блок управления;7 - control unit;

8 - провода.8 - wires.

При реализации предлагаемого способа на наружной обшивке 1, подкрепленной балками 2 главного направления (шпангоутами), с внутренней стороны в середине пролета устанавливается стойка 6, которая соединяется с подвижным контактом 5 потенциометра. Параллельно наружной обшивке 1 на балках 2 главного направления (шпангоутах) перпендикулярно им устанавливаются непроводящие струны 3, на которых закрепляются потенциометры 4. Блок 7 управления с использованием проводов 8 подключается к потенциометру 4 с подвижным контактом 5 потенциометра 4.When implementing the proposed method on the outer skin 1, supported by beams 2 of the main direction (frames), on the inner side in the middle of the span, a post 6 is installed, which is connected to the movable contact 5 of the potentiometer. Parallel to the outer skin 1, on the beams 2 of the main direction (frames), non-conductive strings 3 are installed perpendicular to them, on which the potentiometers are fixed 4. The control unit 7 using wires 8 is connected to the potentiometer 4 with the movable contact 5 of the potentiometer 4.

Способ контроля состояния наружной обшивки корпуса судна осуществляется следующим образом. В процессе эксплуатации судна при воздействии на корпус интенсивных локально распределенных нагрузок нередко наблюдается рост прогибов в наружной обшивке 1 при отсутствии остаточных деформаций в балках 2 главного направления (шпангоутах). Для обеспечения безопасной эксплуатации судна необходимо ограничивать стрелки прогибов в наружной обшивке 1 нормативными значениями. При установлении этих значений следует учитывать, что пластины наружной обшивки 1 разрушаются при достижении их стрелками прогиба определенных значений, зависящих от коэффициента распора пластин (Бураковский Е.П. Эксплуатационная прочность судов: учеб. / Е.П. Бураковский, Ю.И. Нечаев, П.Е. Бураковский, В.П. Прохнич. - СПб.: Лань, 2017. - С. 96-104), при этом плотность распределения разрушающих стрелок прогиба пластин обшивки имеет видThe method for monitoring the condition of the outer skin of the ship's hull is carried out as follows. During the operation of the ship, when intense locally distributed loads are applied to the hull, there is often an increase in deflections in the outer skin 1 in the absence of residual deformations in the beams 2 of the main direction (frames). To ensure the safe operation of the vessel, it is necessary to limit the deflection arrows in the outer skin 1 to the standard values. When establishing these values, it should be borne in mind that the outer skin plates 1 are destroyed when their arrows reach certain deflection values, depending on the expansion ratio of the plates (Burakovsky E.P. Operational strength of ships: textbook / E.P. Burakovsky, Yu.I. Nechaev , P.E. Burakovsky, V.P. Prokhnich. - SPb .: Lan, 2017. - pp. 96-104), while the distribution density of destructive deflection arrows of the skin plates has the form

Figure 00000001
Figure 00000001

Где

Figure 00000002
- разрушающая стрелка прогиба пластины;Where
Figure 00000002
- destructive arrow of plate deflection;

α - шпация. α is the space.

В свою очередь, коэффициент распора пластин уменьшается с ростом прогибов пластин в смежных шпациях, что ведет к увеличению разрушающих стрелок прогибов пластин. Поэтому для обеспечения объективности контроля состояния наружной обшивки 1 корпуса судна в процессе эксплуатации указанные нормативные значения стрелок прогиба должны непрерывно корректироваться с учетом состояния пластин в смежных шпациях.In turn, the expansion ratio of the plates decreases with an increase in plate deflections in adjacent spacing, which leads to an increase in plate deflections destroying arrows. Therefore, to ensure the objectivity of monitoring the condition of the outer skin of the ship's hull 1 during operation, the specified standard values of the deflection arrows should be continuously adjusted taking into account the condition of the plates in adjacent spacing.

В предлагаемом способе контроля состояния наружной обшивки с ростом стрелок прогиба в наружной обшивке 1 прикрепленные к ней стойки 6 перемещают подвижные контакты 5 потенциометров 4. При этом потенциометры 4, закрепленные на непроводящих струнах 3, установленных на балках 2 главного направления (шпангоутах), остаются неподвижными. В результате этого изменяется сопротивление потенциометров 4, что распознается блоком 7 управления, соединенным с потенциометрами 4 и подвижными контактами 5 потенциометров 4 посредством проводов 8. Блок 7 управления определяет стрелки прогиба пластин наружной обшивки 1 в ряде смежных шпаций по сопротивлению потенциометров 4.In the proposed method for monitoring the state of the outer skin with the growth of the deflection arrows in the outer skin 1, the posts 6 attached to it move the movable contacts 5 of the potentiometers 4. In this case, the potentiometers 4, fixed on non-conductive strings 3, installed on the beams 2 of the main direction (frames), remain stationary ... As a result, the resistance of the potentiometers 4 changes, which is recognized by the control unit 7 connected to the potentiometers 4 and moving contacts 5 of the potentiometers 4 by means of wires 8. The control unit 7 determines the deflection arrows of the outer casing plates 1 in a number of adjacent spacing by the resistance of the potentiometers 4.

После этого согласно (Бураковский, Е.П. Эксплуатационная прочность судов: учеб. / Е.П. Бураковский, Ю.И. Нечаев, П.Е. Бураковский, В.П. Прохнич. - СПб.: Лань, 2017 - С. 96-104.) блоком управления 7 для заданной формы внешней нагрузки определяется коэффициент распора пластин наружной обшивки 1 с учетом фактических стрелок прогиба пластин наружной обшивки 1 в смежных шпациях, и определяется плотность распределения разрушающих стрелок прогиба. Далее с учетом принятой нормативной вероятности разрушения блок 7 управления определяет допускаемые стрелки прогиба пластин наружной обшивки 1 в каждой шпации с учетом состояния пластин в смежных шпациях, сопоставляет фактические значения стрелок прогиба с вычисленными допускаемыми значениями и в случае превышения допускаемого значения сигнализирует наличие повреждения в наружной обшивке 1 корпуса судна.After that, according to (Burakovsky, E.P. Operational strength of ships: textbook / E.P. Burakovsky, Yu.I. Nechaev, P.E. Burakovsky, V.P. Prokhnich. - SPb .: Lan, 2017 - S 96-104.) Control unit 7 for a given form of external load determines the expansion ratio of the outer skin plates 1, taking into account the actual deflection arrows of the outer skin plates 1 in adjacent spacing, and determines the distribution density of the destructive deflection arrows. Further, taking into account the accepted normative probability of destruction, the control unit 7 determines the permissible deflection arrows of the outer skin plates 1 in each spacing, taking into account the state of the plates in adjacent spacing, compares the actual values of the deflection arrows with the calculated permissible values and, if the permissible value is exceeded, it signals the presence of damage in the outer skin 1 ship hull.

Для контроля работоспособности системы блок 7 управления сопоставляет сопротивление каждого из потенциометров 4 с диапазоном возможных значений, при этом их соответствие свидетельствует об отсутствии обрывов электрических проводов и прочих повреждений в системе. Наличие слишком малого сопротивления одного или нескольких потенциометров 4 свидетельствует о возникновении короткого замыкания, резкое повышение сопротивления по отношению к номинальным значениям является признаком обрыва проводов или окисления контактов.To monitor the performance of the system, the control unit 7 compares the resistance of each of the potentiometers 4 with a range of possible values, while their compliance indicates the absence of breaks in electrical wires and other damage in the system. The presence of too low resistance of one or more potentiometers 4 indicates a short circuit, a sharp increase in resistance in relation to the nominal values is a sign of wire breakage or oxidation of contacts.

В качестве примера реализации предлагаемого способа контроля состояния наружной обшивки корпуса судна рассмотрим бортовое перекрытие с поперечной шпацией α=600 мм без гофрировки пластин обшивки и при наличии развитой гофрировки со стрелками прогиба пластин W0=5⋅δ, где δ - толщина пластины.As an example of the implementation of the proposed method for monitoring the condition of the outer skin of a ship's hull, consider a side overlap with a transverse spacing of α = 600 mm without corrugation of the skin plates and in the presence of developed corrugation with plate deflection arrows W 0 = 5⋅δ, where δ is the thickness of the plate.

Пусть внешняя нагрузка к бортовому перекрытию приложена по отпечатку с отношением сторон 1:1, тогда согласно (Бураковский Е.П. Эксплуатационная прочность судов: учеб. / Е.П. Бураковский, Ю.И. Нечаев, П.Е. Бураковский, В.П. Прохнич. - СПб.: Лань, 2017 - С. 99) в случае отсутствия гофрировки коэффициент распора пластины составит KP=0,405, а при наличии гофрировки со стрелками прогиба W0=5⋅δ коэффициент распора уменьшится до величины Kp=0,18. Примем в качестве нормативной стрелки прогиба такую, при которой вероятность разрушения пластины равна некоторому фиксированному значению, например, Р=10-3. Допускаемый прогиб пластины

Figure 00000003
может быть определен из условияLet the external load to the side slab be applied according to the imprint with the aspect ratio of 1: 1, then according to (Burakovsky E.P. Operational strength of ships: textbook / E.P. Burakovsky, Yu.I. Nechaev, P.E. Burakovsky, V. P. Prokhnich. - SPb .: Lan, 2017 - P. 99) in the absence of corrugation, the expansion coefficient of the plate will be K P = 0.405, and in the presence of corrugation with deflection arrows W 0 = 5⋅δ, the expansion coefficient will decrease to K p = 0.18. Let us take as a standard deflection arrow such that the probability of plate failure is equal to some fixed value, for example, P = 10 -3 . Permissible plate deflection
Figure 00000003
can be determined from the condition

Figure 00000004
Figure 00000004

Где

Figure 00000005
- разрушающая стрелка прогиба пластины;Where
Figure 00000005
- destructive arrow of plate deflection;

α - шпация; α - spacing;

Р - вероятность разрушения пластины обшивки;Р - probability of destruction of the skin plate;

Figure 00000006
- плотность распределения разрушающих стрелок прогиба пластин обшивки.
Figure 00000006
- distribution density of destructive deflection arrows of the skin plates.

В рассматриваемом примере при отсутствии гофрировки пластин допускаемый прогиб составит

Figure 00000007
а при наличии гофрировки с указанными выше стрелками прогиба -
Figure 00000008
In the example under consideration, in the absence of plate corrugation, the permissible deflection will be
Figure 00000007
and in the presence of corrugation with the above deflection arrows -
Figure 00000008

В этой ситуации выявление повреждений в наружной обшивке корпуса судна согласно ближайшему аналогу не позволяет объективно оценить степень опасности остаточных деформаций пластин наружной обшивки 1. Пусть с учетом выбранного коэффициента запаса допускаемая стрелка прогиба пластины была принята такой же, как и в предлагаемом способе для недеформированной пластины, т.е.

Figure 00000009
В этом случае вероятность разрушения пластины при действии внешней нагрузки, приложенной по указанному выше отпечатку, и коэффициенте распора Kp=0,405 составит Р=10-3. Если в процессе эксплуатации судна возникнет гофрировка обшивки со стрелками прогиба W0=5⋅δ (δ - толщина пластины), то коэффициент распора пластин существенно снизится, и при действии того же отпечатка коэффициент распора составит Kp=0,18. В этом случае вероятность разрушения пластины при достижении прогиба
Figure 00000010
составит Р=2,8⋅10-5.In this situation, the identification of damage in the outer skin of the ship's hull according to the closest analogue does not allow for an objective assessment of the degree of danger of residual deformations of the outer skin plates 1. Let, taking into account the selected safety factor, the allowable plate deflection arrow was taken the same as in the proposed method for an undeformed plate, those.
Figure 00000009
In this case, the probability of destruction of the plate under the action of an external load applied according to the above indentation and the expansion coefficient K p = 0.405 will be P = 10 -3 . If during the operation of the vessel there is a corrugation of the skin with deflection arrows W 0 = 5⋅δ (δ is the thickness of the plate), then the expansion coefficient of the plates will significantly decrease, and under the action of the same imprint, the expansion coefficient will be K p = 0.18. In this case, the probability of plate destruction upon reaching the deflection
Figure 00000010
will be P = 2.8⋅10 -5 .

Видно, что при выявлении повреждений в наружной обшивке корпуса судна согласно ближайшему аналогу система будет преждевременно сигнализировать о наличии повреждения, хотя в действительности риск разрушения обшивки незначителен, и объективная потребность в ремонте корпуса судна отсутствует.It can be seen that if damage is detected in the outer skin of the ship's hull, according to the closest analogue, the system will prematurely signal the presence of damage, although in reality the risk of destruction of the skin is insignificant, and there is no objective need to repair the ship's hull.

Таким образом, предлагаемый способ контроля состояния наружной обшивки корпуса судна, в отличие от ближайшего аналога, позволяет в режиме реального времени объективно оценивать риск разрушения пластин наружной обшивки корпусов судов с учетом состояния пластин в смежных шпациях, что способствует повышению эффективности эксплуатации флота и безопасности мореплавания.Thus, the proposed method for monitoring the condition of the outer plating of the ship's hull, in contrast to the closest analogue, allows in real time to objectively assess the risk of destruction of the plates of the outer plating of the hulls of ships, taking into account the condition of the plates in adjacent spacing, which contributes to an increase in the efficiency of fleet operation and safety of navigation.

Claims (1)

Способ контроля состояния наружной обшивки корпуса судна, включающий оснащение внутренней стороны обшивки корпуса системой сигнализации, содержащей ориентированные перпендикулярно шпангоутам и закрепленные на стенках шпангоутов рядами параллельно наружной обшивке корпуса струны, элементы, проводящие электрический ток и связанные с блоком управления, отличающийся тем, что в качестве проводящих электрический ток элементов используют потенциометры, которые закрепляют на струнах, причем подвижный контакт каждого потенциометра соединяют посредством стойки с внутренней стороной наружной обшивки в середине пролета с возможностью перемещения в направлении прогиба обшивки, кроме того, все контакты потенциометров соединяют с блоком управления, при этом фактический прогиб пластины определяют по изменению сопротивления потенциометров, а нормативный прогиб пластины в каждой шпации рассчитывают с учетом прогиба пластин в смежных шпациях и заданной нормативной вероятности разрушения.A method for monitoring the condition of the outer skin of a ship's hull, including equipping the inner side of the hull with an alarm system containing strings oriented perpendicular to the frames and fixed on the walls of the frames in rows parallel to the outer skin of the hull, elements conducting electric current and associated with the control unit, characterized in that, as of electric current-carrying elements, potentiometers are used, which are fixed on the strings, and the movable contact of each potentiometer is connected by means of a stand to the inner side of the outer skin in the middle of the span with the possibility of moving in the direction of the skin deflection, in addition, all contacts of the potentiometers are connected to the control unit, while the actual the deflection of the plate is determined by the change in the resistance of the potentiometers, and the standard deflection of the plate in each spacing is calculated taking into account the deflection of the plates in adjacent spacings and the specified standard probability of destruction.
RU2019137061A 2019-11-18 2019-11-18 Ship hull outer panel condition monitoring method RU2741671C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137061A RU2741671C1 (en) 2019-11-18 2019-11-18 Ship hull outer panel condition monitoring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137061A RU2741671C1 (en) 2019-11-18 2019-11-18 Ship hull outer panel condition monitoring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741671C1 true RU2741671C1 (en) 2021-01-28

Family

ID=74554267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137061A RU2741671C1 (en) 2019-11-18 2019-11-18 Ship hull outer panel condition monitoring method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741671C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU215574U1 (en) * 2022-10-19 2022-12-19 Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта"(АО "ЦТСС") Device for measuring local corrosive wear of the ship's hull

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5425275A (en) * 1990-06-01 1995-06-20 Lockshaw; James Hull monitoring apparatus and method
US5862274A (en) * 1994-09-15 1999-01-19 Hollandse Signaalapparaten B.V. Apparatus for the assessment of damage to a ship
RU2363935C1 (en) * 2007-10-31 2009-08-10 Владимир Леонидович Александров Method to control ship strength and vibration and device to this end
RU2406637C1 (en) * 2009-11-03 2010-12-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") Method of estimating available index of ship hull
DE102013008966A1 (en) * 2013-05-22 2014-11-27 Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh Navy ship with arrangements for the central detection of fire damage
DE102014104358A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Thyssenkrupp Ag A method of detecting damage to an outer skin of a ship and foil assembly for detecting damage to an outer skin of a ship
EP3241038A1 (en) * 2014-12-30 2017-11-08 Centro per gli Studi di Tecnica Navale CETENA S.p.A. Structural monitoring system of the hull of a ship integrated with a navigation decision support system
RU2689048C1 (en) * 2018-03-15 2019-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" Method for detecting damages in outer hull plating

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5425275A (en) * 1990-06-01 1995-06-20 Lockshaw; James Hull monitoring apparatus and method
US5862274A (en) * 1994-09-15 1999-01-19 Hollandse Signaalapparaten B.V. Apparatus for the assessment of damage to a ship
RU2363935C1 (en) * 2007-10-31 2009-08-10 Владимир Леонидович Александров Method to control ship strength and vibration and device to this end
RU2406637C1 (en) * 2009-11-03 2010-12-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") Method of estimating available index of ship hull
DE102013008966A1 (en) * 2013-05-22 2014-11-27 Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh Navy ship with arrangements for the central detection of fire damage
DE102014104358A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Thyssenkrupp Ag A method of detecting damage to an outer skin of a ship and foil assembly for detecting damage to an outer skin of a ship
EP3241038A1 (en) * 2014-12-30 2017-11-08 Centro per gli Studi di Tecnica Navale CETENA S.p.A. Structural monitoring system of the hull of a ship integrated with a navigation decision support system
RU2689048C1 (en) * 2018-03-15 2019-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" Method for detecting damages in outer hull plating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU215574U1 (en) * 2022-10-19 2022-12-19 Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта"(АО "ЦТСС") Device for measuring local corrosive wear of the ship's hull

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zheng et al. Role of non-destructive evaluation in time-dependent reliability analysis
EP2270483A1 (en) Method and device for monitoring a zone of metal
Dong et al. Risk-informed life-cycle optimum inspection and maintenance of ship structures considering corrosion and fatigue
Saad-Eldeen et al. Corrosion-dependent ultimate strength assessment of aged box girders based on experimental results
US20100005895A1 (en) Smart coat for damage detection information, detecting device and damage detecting method using said coating
US20160356852A1 (en) System for assessing health index of switchgear
KR20190115953A (en) System and method for diagnosing risk of power plant using rate of change of deviation
US6909977B2 (en) Method for diagnosing degradation in aircraft wiring
NO793119L (en) PROCEDURE FOR TROUBLESHOOTING OF CONSTRUCTIONS
JP2952576B2 (en) Method and apparatus for detecting fatigue damage of structural material
Saydam et al. Performance assessment of damaged ship hulls
RU2741671C1 (en) Ship hull outer panel condition monitoring method
KR20080012331A (en) A system for ice load monitoring
US20140062492A1 (en) Testing a fuse
Garbatov et al. Fatigue reliability of maintained welded joints in the side shell of tankers
RU2689048C1 (en) Method for detecting damages in outer hull plating
NL8204941A (en) DEVICE FOR CONTROLLING A COATODIC PROTECTION SYSTEM.
WO2019051914A1 (en) Automatic tcs detection method for ship
NO20160104A1 (en) Method for detection of electric fields surrounding a structure in an electrically conducting medium
Buev et al. Comparison of diagnostic methods for thermal aging of shipboard cable
RU2816821C1 (en) System for monitoring technical condition of underwater marine structures with tread protection in real time
RU208301U1 (en) Current meter for protective protection of offshore structures
Takkinen et al. Required flooding sensor arrangement for reliable automatic damage detection
CN116388403B (en) Intelligent power distribution on-line monitoring and early warning method and system
RU2133043C1 (en) Method of diagnostics of thyristor converter