مشروع Shougang لإزالة الكبريت من غاز المداخن: نظام مراقبة درجة حرارة الألياف الضوئية للكابلات والمفاتيح الكهربائية
تمتلك المصانع الكيماوية ومحطات الطاقة وغيرها من المؤسسات الصناعية الكبيرة عددًا كبيرًا من كابلات الطاقة وكابلات التحكم المتصلة بمختلف المعدات ذات الجهد العالي. يتم توزيع هذه الكابلات داخل أعمدة الكابلات، وأنفاق الكابلات، وصواني الكابلات، والطبقات البينية للكابلات.
تمثل حرائق الكابلات 15.6% من حوادث الحرائق الصناعية، مع ما يقرب من 25% بسبب أخطاء الكابلات نفسها والباقي بسبب عوامل خارجية. معظم حوادث الحرائق تكون بسبب درجات الحرارة المرتفعة. ولذلك، فإن المراقبة الدقيقة وفي الوقت المناسب للتغيرات في درجة حرارة الكابل وإصدار التحذيرات قبل حدوث حريق أمر بالغ الأهمية، حيث أنها توفر للمستخدمين الوقت الكافي لاتخاذ التدابير المناسبة ومنع الحوادث أو الحرائق.
لحرائق الكابلات والمفاتيح الكهربائية الأسباب والخصائص التالية:
وفقًا للتحليل الإحصائي، هناك فئتان رئيسيتان من أسباب حرائق خنادق الكابلات، وصناديق الكابلات، وحرائق الأنفاق:
(1) الأسباب الداخلية: حرائق ناجمة عن أعطال في الكابل نفسه. توجد أسباب متعددة لهذه الأعطال، منها:
:أ) مشكلات الجودة المتعلقة بمنتجات الكابلات؛
ب) تقادم الكابلات بسبب وقت التشغيل الطويل؛
ج) تشغيل الكابلات على المدى الطويل تحت الحمل الزائد أو الظروف البيئية القاسية؛
د) انخفاض جودة البناء أو سوء عمليات التصنيع المشتركة للكابلات؛
ه) الإضرار المتعمد بالكابلات.
(2) الأسباب الخارجية: دخول الغازات القابلة للاشتعال (مثل غاز الفحم والغاز الطبيعي والغاز الحيوي وما إلى ذلك) إلى خنادق الكابلات أو الأنفاق. نظرًا للطبيعة المغلقة نسبيًا لخنادق وأنفاق الكابلات، عند تعرضها للهب المكشوف (الناجم عن الأنشطة البشرية أو تفريغ الكابلات)، يمكن أن ينفجر جزء الكابل بأكمله على الفور ويشتعل فيه النيران.
يعد استشعار درجة الحرارة الموزعة (DTS) تقنية دولية متقدمة لقياس درجة الحرارة تتيح قياس درجة الحرارة الموزعة لعلبة الكابلات بالكامل وخندق الكابلات. يمكنه الكشف على الفور عن نقاط ارتفاع درجة حرارة الكابلات ومنع "الاشتعال"، وهو أمر له أهمية كبيرة لضمان التشغيل الآمن للمؤسسات الصناعية والتعدينية واسعة النطاق.
يستخدم هذا المشروع نظامًا واحدًا لاستشعار درجة حرارة الألياف الضوئية DTS ومزيل تشكيل درجة حرارة شبكة الألياف الضوئية لتحقيق قياس درجة الحرارة في الوقت الفعلي في أي موضع لستة خنادق كابلات آلة التلبيد ومراقبة درجة الحرارة للمواقع الرئيسية في خزانات المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي والمنخفض 23، مع التركيز على التدابير الوقائية. بمجرد أن تتجاوز قيم درجة الحرارة المقاسة أو معدلات ارتفاع درجة الحرارة الحد المحدد، سيقوم النظام تلقائيًا بالإنذار وإرسال إشارات إنذار في الوقت الفعلي إلى غرفة التحكم عبر شبكة إيثرنت أو المرحلات، مما يسهل تصرفات الموظفين المناوبين.
يتم وضع مضيف القياس في غرفة التحكم ويحتوي على كمبيوتر صناعي مدمج عالي الأداء مع تثبيت برنامج خادم نظام قياس درجة الحرارة. يتم توصيل مضيف القياس بشاشة LCD ذات واجهة VGA لعرض منحنيات توزيع درجة الحرارة وواجهات تصور المفاتيح الكهربائية ومعلومات الإنذار.
كابل الألياف الضوئية للكشف عبارة عن اندماج مقسم مع ألياف ذيلية، ويتم حماية وصلة الانصهار داخل صندوق توصيل الكابل. يتم إخراج كابل الألياف الضوئية للكشف من مضيف القياس ويتم وضعه بشكل وثيق على طول خطوط الكابل أو الأشكال الموجية الجيبية. يمكن استخدام روابط بلاستيكية مضغوطة لتثبيت كابل الألياف الضوئية للكشف عن الكابلات في المواقع الحرجة. يتم تثبيت أجهزة استشعار شبكية من الألياف الضوئية في المواضع الرئيسية في كل خزانة من خزانة المفاتيح الكهربائية.
يستخدم هذا المشروع نظام استشعار الألياف الضوئية الموزع لقياس درجة حرارة الكابلات في خنادق الكابلات ويستخدم مزيل تشكيل شبكة الألياف الضوئية لقياس المناطق الرئيسية في خزانات المفاتيح الكهربائية. يتم دمج البيانات من كلا المصدرين وتحميلها إلى الخادم لتجميع المعلومات، مما يؤدي في النهاية إلى تشكيل نظام مراقبة متكامل لخنادق الكابلات وخزائن المفاتيح الكهربائية.
يتم توصيل كل كابل ألياف ضوئية للكشف بمضيف قياس DTS عبر ألياف ذيلية (يتم توفيرها مع المضيف أثناء الإمداد)، مع توصيل أحد طرفي ألياف الذيل بمضيف القياس والطرف الآخر متصل بكابل الألياف الضوئية للكشف عبر صندوق لصق.
بالنسبة لخنادق الكابلات، يتم وضع كابل الألياف الضوئية للكشف عادةً على طول خطوط الكابل أو في شكل موجة جيبية. في هذا المشروع، يتم دفن كابلات الألياف الضوئية المتعددة الكشف (الموضعة خطيًا) في حوض الكابل لتعزيز الاستجابة لنقاط توصيل الكابلات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن وضع الكابلات في شكل جيبي على السطح العلوي للكابلات.