Projet de désulfuration des gaz de combustion de Shougang : système de surveillance de la température des câbles et des appareils de commutation à fibre optique
Les usines chimiques, les centrales électriques et autres grandes entreprises industrielles disposent d'un grand nombre de câbles d'alimentation et de câbles de commande, qui sont connectés à divers équipements haute tension. Ces câbles sont distribués dans des gaines à câbles, des tunnels à câbles, des chemins de câbles et des intercalaires de câbles.
Les incendies de câbles représentent 15.6 % des accidents d'incendie industriels, dont environ 25 % sont causés par des défauts de câbles eux-mêmes et le reste est dû à des facteurs externes. La plupart des incendies sont dus à des températures excessives. Par conséquent, une surveillance rapide et précise des changements de température des câbles et l’émission d’avertissements avant qu’un incendie ne se produise sont cruciales, car cela donne aux utilisateurs suffisamment de temps pour prendre les mesures appropriées et prévenir les accidents ou les incendies.
Les incendies de câbles et d’appareillages ont les causes et caractéristiques suivantes :
Selon l'analyse statistique, il existe deux principales catégories de causes d'incendies dans les tranchées de câbles, les chemins de câbles et les tunnels :
(1) Causes internes : incendies provoqués par des défauts du câble lui-même. Ces défauts peuvent avoir plusieurs origines, notamment :
:a) Problèmes de qualité avec les produits de câble ;
b) Vieillissement des câbles dû à une longue durée de fonctionnement ;
c) Fonctionnement à long terme des câbles dans des conditions de surcharge ou environnementales difficiles ;
d) Faible qualité de construction ou mauvais processus de fabrication des joints pour les câbles ;
e) Dommages intentionnels aux câbles.
(2) Causes externes : Gaz inflammables (tels que le gaz de houille, le gaz naturel, le biogaz, etc.) pénétrant dans les tranchées ou les tunnels de câbles. En raison de la nature relativement fermée des tranchées et des tunnels de câbles, lorsqu'il est exposé à des flammes nues (causées par des activités humaines ou par une décharge de câble), l'ensemble du segment de câble peut immédiatement exploser et prendre feu.
La détection distribuée de la température (DTS) est une technologie internationale avancée de mesure de la température qui permet une mesure distribuée de la température de l'ensemble du chemin de câbles et de la tranchée de câbles. Il peut détecter rapidement les points de surchauffe des câbles et empêcher « l'inflammation », ce qui est d'une grande importance pour garantir le fonctionnement sûr des entreprises industrielles et minières à grande échelle.
Ce projet utilise un système de détection de température à fibre optique DTS et un démodulateur de température à réseau de fibre optique pour obtenir une mesure de température en temps réel dans n'importe quelle position de six tranchées de câbles de machine de frittage et une surveillance de la température des positions clés dans les armoires de commutation haute et basse tension 23, en mettant l'accent sur les mesures préventives. Une fois que les valeurs de température mesurées ou les taux d'augmentation de la température dépassent le seuil défini, le système déclenche automatiquement une alarme et envoie des signaux d'alarme en temps réel à la salle de contrôle via Ethernet ou des relais, facilitant ainsi les actions du personnel de service.
L'hôte de mesure est placé dans la salle de contrôle et contient un ordinateur industriel intégré hautes performances avec un logiciel serveur de système de mesure de température installé. L'hôte de mesure est connecté à un écran LCD d'interface VGA pour afficher les courbes de distribution de température, les interfaces de visualisation de l'appareillage et les informations d'alarme.
Le câble à fibre optique de détection est épissé par fusion avec une fibre de queue, et l'épissure par fusion est protégée à l'intérieur de la boîte de jonction du câble. Le câble à fibre optique de détection est sorti de l'hôte de mesure et posé étroitement le long des lignes de câble ou des formes d'onde sinusoïdales. Des attaches en plastique peuvent être utilisées pour fixer le câble à fibre optique de détection aux câbles aux endroits critiques. Des capteurs à réseau à fibre optique sont installés à des emplacements clés dans chaque armoire de commutation.
Ce projet utilise un système de détection à fibre optique distribué pour mesurer la température des câbles dans les tranchées de câbles et utilise le démodulateur de réseau à fibre optique pour mesurer les zones clés des armoires de commutation. Les données des deux sources sont intégrées et téléchargées sur le serveur pour l'agrégation des informations, formant finalement un système de surveillance intégré pour les tranchées de câbles et les armoires de commutation.
Chaque câble à fibre optique de détection est connecté à l'hôte de mesure DTS via une fibre de queue (fournie avec l'hôte lors de la fourniture), avec une extrémité de la fibre de queue connectée à l'hôte de mesure et l'autre extrémité épissée par fusion au câble à fibre optique de détection via une boîte d'épissure.
Pour les tranchées de câbles, le câble à fibre optique de détection est généralement posé le long des lignes de câbles ou selon une forme d'onde sinusoïdale. Dans ce projet, plusieurs câbles à fibres optiques de détection (posés linéairement) sont enterrés dans le chemin de câbles pour améliorer la réponse aux points chauds des câbles. De plus, les câbles peuvent être posés selon une forme sinusoïdale sur la surface supérieure des câbles.