[发明专利]用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方法及试验装置

说明书

技术领域

本发明属于试验装备技术领域，是一种模拟船舶专用海水压载舱保护涂层 真实环境状况的一种用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方法及试验装置。

背景技术

据了解，目前国际上只有挪威船级社(DNV)和日本海上技术安全研究所二 家建有同类压载舱专用模拟加速波浪试验舱。2006年挪威和日本的波浪试验舱 的各个舱壁温度的控制采用的均是水循环温控系统，摇摆系统采用的是电机带 动偏心轮的机械方式。2007年11月挪威船级社(DNV)最新设计建造的压载舱 专用模拟加速波浪试验舱，其改进后的设计是：模拟甲板下顶部的边舱遭受太 阳曝晒和昼夜交替的状况的压载舱模拟试验舱顶部50℃加热12小时/20℃冷却 12小时的循环模式采用红外线的照射方式，侧壁和海水的温控采用的是水循环 温控系统，摇摆系统采用的是汽缸推动方式。但试验舱顶部的温度控制敞开式， 采用通过红外照射和不照射转换方式进行，虽然模拟更直观和形象但温度控制 的均匀性和精度不会太高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方 法及试验装置，该试验装置由并排的4个各自独立的单个试验舱室组成，各单 独试验舱室内均放置4块试验样板，能够真实的、全方位的、立体的再现压载 舱保护涂层所处的各种环境条件下的模拟试验。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

所述的用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方法包含以下内容：

I、采用汽缸伺服推拉系统模拟船的颠簸和摇摆，可实现试验舱周期性的 倾斜运动，运动形式为整个箱体绕底部中心沿长度方向水平横轴上下倾斜摇摆， 运动频率至少为3秒，运动幅度至少为0～20°可调，造成舱内海水波浪运动， 确保放置在试验舱内前后和顶部的样品能够周期地喷溅到海水；

II、模拟压载舱内的真实状况，试验舱装满1/3体积的海水，试验舱底部 隔套水盒加热试验舱内海水温度，海水温度保持在35±2℃；由同试验舱底一 体的薄型PP材质水盒和一个外部恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵攻 入外部热水源并循环隔套加热试验舱内海水，试验中14天海水/7天空舱循环；

III、编程水温调节控制系统，模拟甲板下顶部的边舱遭受太阳曝晒和昼夜 交替的状况，该顶制冷(热)组件由为同试验舱顶盖一体的薄型PP材质水盒和 外部两个水温分别为20℃和50℃恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵分 别将两个恒温水送入PP水盒并循环，达到试验舱顶部为50±2℃加热12小时 /20±2℃冷却12小时的循环模式；

IV、采用编程水温调节控制系统，模拟一个压载舱翼舱的冷却舱壁；侧制 冷组件设计由为同试验舱一个垂直舱壁一体的薄型PP材质水盒和一个水温为 15℃的恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵将恒温水送入PP水盒并循 环，达到试验舱的一个垂直舱壁为背部冷却，控制温度为15±2℃；

V、压载舱试验波浪舱的另一个垂直舱壁设计为既不加热也不冷却；

VI、为了评估压载舱涂层的阴极保护的效果，压载舱试验波浪舱内固定锌 牺牲阳极，试验时使其与在舱底放置的一块试样相连接；

VII、采用计算机主控制系统，压载舱试验波浪舱设计一个主控台，主控台 上安装一台真彩液晶显示屏试验程序控制仪，试验过程及所有试验参数都由编 程自动控制，所有控制参数及采集信号都集中于触摸屏控制，试验过程中的所 有试验参数的即时状态和历史数据可随时查阅和打印输出；

VIII、压载舱外壁采用不锈钢材料，内壁采用PP材料；管道、恒温水循环箱 采用PVC材料。