Проєкт Endesa: оптичні вимірювання на водозабірному трубопроводі

Компанія HBK FiberSensing отримала замовлення на постачання та встановлення системи моніторингу на основі волоконних решіток Брегга (FBG) для вимірювання теплокомпенсованої деформації на поверхні сталевого водозабірного трубопроводу, що експлуатується, у місті Пампанейра, Іспанія (гідроелектростанція Endesa).

Виклик

Головним викликом було дотримання жорстких термінів реалізації проєкту. Згідно з планом, монтаж мав бути виконаний протягом п’яти днів.

Рішення

Рішення для моніторингу на основі технології оптичних FBG

Завдяки використанню технології волоконних решіток Брегга (FBG) компанія змогла запропонувати конкурентоспроможне рішення порівняно з альтернативними пропозиціями, заснованими на традиційних технологіях.

Рішення для моніторингу на основі оптичної технології FBG виявилися економічно ефективними при застосуванні до великомасштабних споруд (тунелів, мостів, дамб, трубопроводів тощо), де датчики розміщуються на відстані понад десять кілометрів і підключаються кількома волокнами до центрального запитувача для моніторингу стану конструкції.

У цьому великому проекті брали участь технічна команда HBK з Іспанії, а також технічні фахівці дочірньої компанії HBK FiberSensing-HBK у Португалії, які спільно працювали над встановленням та введенням в експлуатацію вимірювальної системи на основі FBG в екстремальних умовах.

Мета: безперервний моніторинг деформації

Метою було забезпечення безперервного моніторингу деформації в певних точках зовнішнього контуру трубопроводу для транспортування нафти в рамках спостереження за поведінкою конструкції.

Випробування конструкції дозволяє заздалегідь виявити аномалії в її поведінці, що дає змогу вжити коригувальних заходів і мінімізувати час простою.

Трубопровід було оснащено вимірювальним обладнанням у трьох різних, віддалених одна від одної ділянках. Установка включала такі елементи:

Спеціально розроблену систему вимірювання FBG на базі BraggMETER з модулем контактних реле для сигналізації та спеціальним графічним інтерфейсом користувача.

Три масиви з чотирьох датчиків деформації типу OPTIMET-PKF-OTC-1, рівномірно розміщених, та один датчик температури для температурної компенсації.

Датчики деформації та температури були доставлені на будівельний майданчик у вигляді масивів та встановлені на зовнішній поверхні сталевого трубопроводу.

Потім датчики та довгі вхідні/вихідні кабелі були з’єднані на місці та підключені до одного промислового інтеррогатора FS22 BraggMETER, розміщеного в диспетчерській, що знаходиться за сотні метрів від трубопроводу.

Датчики та кабелі були захищені від вологи за допомогою клею X120 та водонепроникних стрічок. Система була спроектована для цілодобової роботи з налаштованими тригерами сигналізації, і вимірювання продовжують реєструватися.

Результат

Найефективніше рішення в складних умовах

Зрештою, монтаж зайняв у техніків HBK лише три дні ефективної роботи, що дозволило вкластися у встановлені терміни та виправдати очікування замовника.

Результати показують, що встановлені датчики успішно витримують небезпечні умови, в яких вони були встановлені та працюють, демонструючи передбачену поведінку. Компанії HBK та HBK FiberSensing впевнені, що така система підійде для аналогічних застосувань у інших замовників, де необхідні вимірювання в подібних середовищах та спорудах.