ПЛАВУЧАЯ ОПОРА ИЛИ СУДНО, ОСНАЩЕННОЕ УСТРОЙСТВОМ ОБНАРУЖЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА ЖИДКОСТИ

3
1. Судно или плавучая платформа (1) для транспортировки или хранения жидкости (3), представляющей собой сжиженный газ, предпочтительно метан, этилен, пропан или бутан, охлажденный в, по меньшей мере, одном большом резервуаре (2) предпочтительно цилиндрической формы с многоугольным поперечным сечением, оборудованном термоизоляцией (2а) и имеющем большие размеры, причем, по меньшей мере, его наименьший размер в горизонтальном направлении, в частности его ширина, превосходит 20 м, и предпочтительно составляет от 25 м до 50 м, а объем превышает 10000 м; причем указанный большой резервуар (2) удерживается внутри корпуса (4) судна несущей конструкцией (11), отличающееся тем, что содержит множество устройств для обнаружения возмущения жидкости внутри указанного большого резервуара (резервуаров), далее называемых маячками (5, 5-1, 5-2), содержащих:
a) вибрационный датчик (5а), представляющий собой вибрационный акселерометр, выполненный с возможностью измерения амплитуды ускорения (g) как функции от времени (t) вибрационных перемещений стенки указанного большого резервуара или стенки судна, не находящейся в соприкосновении с морской водой, причем указанная стенка судна может представлять собой палубу (4а) судна или стенку (2а-1) внутренней конструкции судна, предпочтительно стенку части внутренней конструкции, несущей указанный большой резервуар; причем указанные датчики прикреплены к такой стенке снаружи указанного большого резервуара,
b) электронный вычислительный модуль (5b), содержащий микропроцессор и встроенную память, выполненный с возможностью обработки сигнала, измеренного указанным вибрационным датчиком (5а), с целью, по меньшей мере, устранения собственных фоновых шумов судна и обнаружения движения жидкости внутри указанного большого резервуара путем сравнения значений обработанного таким образом сигнала с заранее определенными пороговыми значениями, по превышении которых возмущение свободной поверхности жидкости (3) считается представляющим опасность повреждения и разрушительной деформации указанной стенки, и
c) средства (5d) передачи указанного сигнала после его обработки указанным электронным вычислительным модулем в центральный модуль или контроллер (6), предпочтительно установленный на судовом мостике.
2. Судно или плавучая платформа по п.1, отличающееся тем, что каждый из указанных маячков содержит
- указанный электронный вычислительный модуль, выполненный с возможностью осуществления следующих этапов обработки сигнала:
1.1) использования в режиме реального времени преобразования Фурье, предпочтительно быстрого преобразования Фурье, для обработки сигналов изменения амплитуды ускорения (g) указанной стенки как функции от времени (t), измеренных указанным в пункте а) вибрационным акселерометром, с целью вычисления изменения амплитуды ускорения (g) как функции от частоты (F) вибрационных колебаний сигнала, полученного в пункте а), в течение заданного периода (Δt) времени, предпочтительно с последующим вычислением спектральной плотности энергии и/или спектральной плотности мощности,
1.2) устранения путем фильтрации сигнала фоновых шумов, вызванных собственной вибрацией судна,
0
1.3) вычисления максимальных временных значений ускорения, получаемых при помощи обратного преобразования Фурье, предпочтительно обратного быстрого преобразования Фурье, изменений амплитуды ускорения (g) как функции от частоты (F), полученных на этапе 1.1), после фильтрации на этапе 1.2), и вычисления максимальных значений спектральной плотности энергии (е1, е2) и/или максимальных значений спектральной плотности мощности (P), и предпочтительно вычисления значений спектральной энергии и значений спектральной мощности соответственно по измерениям спектральной плотности энергии и/или спектральной плотности мощности, полученным на этапе 1.1), после фильтрации на этапе 1.2), и
0
1
max
max
1.4) сравнения указанных максимальных временных значений ускорения и указанных максимальных значений спектральной плотности энергии (е1, е2) и/или максимальных значений спектральной плотности мощности (P) и предпочтительно указанных значений спектральной энергии и спектральной мощности соответственно, полученных на этапе 1.3), с соответствующими заранее определенными пороговыми значениями (S, e, p), по превышении которых возмущение свободной поверхности жидкости (3) считается представляющим опасность повреждения и разрушительной деформации указанной стенки, и
0
- указанные средства (5d) передачи, выполненные с возможностью их активации указанным электронным вычислительным модулем (5b) и с возможностью передачи указанных максимальных временных значений ускорения и предпочтительно указанных максимальных значений спектральной плотности энергии (е1, е2) и/или максимальных значений спектральной плотности мощности (P) и более предпочтительно указанных значений спектральной энергии и спектральной мощности соответственно, полученных на этапе 1.3), в центральный модуль (6), предпочтительно установленный на судовом мостике и обеспечивающий сбор данных, передаваемых всеми указанными маячками (5); причем указанные данные передаются в центральный модуль, предпочтительно установленный на судовом мостике и собирающий данные, передаваемые всеми указанными маячками, если, по меньшей мере, один из маячков зарегистрирует превышение одного из указанных на этапе 1.4) пороговых значений.
3. Судно или плавучая платформа по п.1, отличающееся тем, что указанный вибрационный акселерометр (5а) представляет собой пьезорезистивный акселерометр.
4. Судно или плавучая платформа по п.1, отличающееся тем, что указанные средства передачи содержат антенну (5d-1) и приемопередатчик (5d-2), выполненный с возможностью преобразования электрических сигналов, поступающих из указанного вычислительного модуля (5b), в радиоволны, которые передаются антенной (5d-1).
5. Судно или плавучая платформа по п.1, отличающееся тем, что указанные средства (5d) передачи содержат проводные средства передачи, включающие кабели (5d-3), соединенные с интерфейсом (5d-4) для преобразования сигнала, выполненным с возможностью преобразования сигнала в нужный для передачи по указанным кабелям (5d-3) вид, предпочтительно оптоволоконные кабели, соединенные с интерфейсами (5d-4), которые преобразуют указанные данные из электрического сигнала, поступающего из указанного электронного вычислительного модуля (5b), в световые сигналы.
6. Судно или плавучая платформа по п.1, отличающееся тем, что указанный вибрационный датчик представляет собой трехосевой вибрационный акселерометр.
7. Судно или плавучая платформа по п.2, отличающееся тем, что указанный маячок (5, 5-1) дополнительно содержит вспомогательное устройство (5с), выполненное с возможностью обнаружения собственных движений судна (1) и активации указанного электронного вычислительного модуля (5b) указанного маячка и других электронных вычислительных модулей (5b) других маячков того же резервуара и других резервуаров судна или плавучей платформы для осуществления обработки по указанным этапам 1.1)-1.3) и 2); причем активация указанных электронных вычислительных модулей происходит в случае превышения заранее определенного порогового значения амплитуды движений судна, предпочтительно значения угла наклона стенки корпуса судна.
8. Судно или плавучая платформа по п.7, отличающееся тем, что указанное устройство (5 с) для обнаружения движений судна представляет собой инклинометр маятникового типа или инерциальный блок, предпочтительно выполненные с возможностью определения угла бортовой качки бортовой стенки (4b) корпуса судна или плавучей платформы, причем указанное пороговое значение угла бортовой качки составляет, по меньшей мере, 5°, а предпочтительно от 5° до 10° относительно вертикали.
9. Судно или плавучая платформа по п.1, отличающееся тем, что указанный электронный вычислительный модуль (5b) выполнен с возможностью активации согласно измерению порогового значения амплитуды ускорения (g) как функции от времени.
10. Судно или плавучая платформа по п.1, отличающееся тем, что на каждый из указанных маячков (5, 5-1) подается питание от источника (5е) питания, содержащего аккумуляторную батарею, или ионистор, или предпочтительно литиевый гальванический элемент, который обеспечивает питание указанного вибрационного акселерометра (5а), электронного вычислительного модуля (5b), средств (5d) передачи и предпочтительно указанных устройств (5с) для обнаружения движений судна.
11. Судно или плавучая платформа по п.10, отличающееся тем, что указанный источник питания дополнительно содержит термопару (9-1), действующую по принципу эффекта Зеебека, холодный спай которой установлен между холодной внутренней стенкой (2,2f) резервуара и указанным маячком (5), который образует горячий спай термопары, причем указанная термопара позволяет генерировать постоянный ток, питающий указанный маячок и предпочтительно постоянно заряжающий указанную аккумуляторную батарею или ионистор (5е).
12. Судно или плавучая платформа по п.1, отличающееся тем, что указанные маячки (5, 5-1, 5-2) жестко прикреплены к палубе (4а) судна и/или к боковой стенке (2а-1) системы (2а) поддержки и изоляции стенок (указанного большого резервуара (2) внутри корпуса (4) судна и напротив бортовой стенки (4b) корпуса; причем указанные маячки расположены вблизи углов (2с, 2d) указанного большого резервуара на его продольных концах.
13. Судно или плавучая платформа по п.12, отличающееся тем, что указанные маячки расположены напротив двугранного угла (2d), образованного на стыке вертикальной продольной боковой стенки (2f), вертикальной поперечной стенки (2g) и потолочной стенки (2е) указанного большого резервуара, или трехгранного угла, образованного двумя плоскостями (2е-1, 2е-2) потолочной стенки (2е) указанного большого резервуара, расположенными под углом друг к другу, и поперечной вертикальной стенкой (2g) указанного большого резервуара.
14. Судно или плавучая платформа по п.1, отличающаяся тем, что представляет собой старое транспортное судно типа танкера для транспортировки сжиженного метана, переделанное в плавучее хранилище и поставленное на якорь в постоянном местоположении; причем уровень наполнения, по меньшей мере, одного из его резервуаров определяется как функция возмущения жидкости, которую он содержит, определенная и рассчитанная указанным устройством (5) для обнаружения возбуждения жидкости.
15. Способ обнаружения возмущения свободной поверхности жидкости внутри резервуара или резервуаров судна по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что включает в себя последовательные этапы, на которых:
1) осуществляют указанную обработку сигнала, предпочтительно после активации указанного электронного вычислительного модуля, когда движения судна достигают порогового значения, и
2) осуществляют указанную передачу значений, полученных на этапе 1), из указанного электронного вычислительного модуля (5b) в указанный центральный модуль (6).