森瑟傳感器在某海上平臺SPM狀態監測系統中的應用

簡介：使用IN-SDG分布式信號采集儀和多種類智能傳感器，實現海上浮式儲油輪的單點SPM（水上水下有軸承的鋼結構）振動，傾角，晃動，位置等監測，使SPM經受住了濕度高、氣溫變化大等多變的氣候環境的考驗。

關鍵詞: 石油平臺，石油平臺振動監測，石油平臺傾角監測，石油平臺晃動監測，海上石油平臺設備狀態監測

某海上浮式儲油輪FPSO系泊在單點SPM（水上水下有軸承的鋼結構）上，FPSO圍繞單點隨著潮流旋轉，轉速很慢。浮式儲油輪FPSO通過錨鏈Mooring chains、Yoke圍繞單點旋轉，旋轉速度和潮汐、海況有關，旋轉方向會跟著潮流變化。 單點內塔是和海底相連不旋轉，外塔和FPSO一起旋轉。一般每天4次來潮，FPSO由于潮水的作用繞著單點旋轉，單點也隨著潮水的作用，一段時間向左轉，一段時間向右轉，平均一天下來，整個結構也轉不了幾個整圈。結構示意圖和現場實地照片上圖所示。

由于單點沖擊振動很大，傾斜角度有變化，需要對整個單點進行振動和傾角在線監測。監測所用的軟硬件設備采用森瑟科技生產的IN-SDG系統采集儀和SPM振動監測軟件，智能振動傳感器采用 530A系列，智能傾角傳感器采用 T220系列 ，晃動傳感器采用CTA-M1 系列。

IN-SDG相關技術參數參考如下：

詳細會傳感器產品參考如下：

傳感器的具體安裝參考如下：

1. 現有振動傳感器改進

原來某品牌的 產品適合用于測量上部模塊低頻擺動，不適合測量沖擊振動。

短期方案：將原某進口品牌的振動傳感器更換成Senther型號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，利于振動信號的傳遞。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測，信號傳輸線長20米。

傳感器特點：

寬頻響應可達10KHz。

粘合劑或螺釘安裝。

三軸向一體。

穩定溫度響應。

電流輸入，電壓輸出。

2. 水上上部徑向軸承振動

增加振動傳感器用于測量上部徑向軸承（不需防爆）的振動監測，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，防護標準達到IP67要求（防水濺），輸出電壓+/-5V，輸出端口為BNC（X3）。信號傳輸線長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

增加振動傳感器用于測量水上下部徑向軸承和軸向軸承的振動（不需防爆）的振動監測，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傳感器不需要防爆。530A傳感器為三軸向一體，防護標準達到IP67要求（防水濺），輸出電壓+/-5V，輸出端口為BNC（X3）。信號傳輸線長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塔的振動

增加振動傳感器用于測量水上上部徑向軸承附近內塔的振動（需防爆）的監測，使用Senther的311A本安防爆型振動傳感器，內塔需要加裝防爆桶。311A傳感器為單軸工業型本安防爆傳感器，同一個點需安裝雙向2只振動傳感器，防護標準達到IP67要求（防水濺），輸出電壓+/-5V，輸出端口為BNC（X3）。信號傳輸線長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. 上部模塊傾角監測

增加傾角傳感器和晃動傳感器用于測量上部模塊的傾斜狀況及晃動位移量，有防爆要求。使用Senther的T220系列型傾角傳感器監測內塔/外塔的傾角情況。T220型傾角傳感器：測量范圍+/-10度，電壓輸出或電流4～20mA或RS485輸出可選。數量T各一臺，線纜20米，需增加防爆桶安裝傳感器。

該監測系統可實時顯示時域波形或頻譜，或雙顯，或以量值方式顯示。對超出限值的通道用顏色或聲音報警；同時保存報警日志；具有趨勢分析功能；出具報告；對監測系統可遠程設置或查看各類數據等功能。監測界面如下圖所示。

通過控制室實現遠程監控監測狀況

SPM振動監測系統位于海洋平臺上，經受住了濕度高、氣溫變化大等多變的氣候環境的考驗，保證了系統的正常運行。從2011年12月6日安裝調試到今天，一直連續不間斷、*運行。

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