Projeto de dessulfurização de gases de combustão Shougang: Sistema de monitoramento de temperatura de fibra óptica de cabos e painéis de distribuição
Fábricas de produtos químicos, usinas de energia e outras grandes empresas industriais possuem um grande número de cabos de alimentação e cabos de controle, que são conectados a vários equipamentos de alta tensão. Esses cabos são distribuídos em eixos de cabos, túneis de cabos, bandejas de cabos e camadas intermediárias de cabos.
Os incêndios em cabos são responsáveis por 15.6% dos acidentes com incêndios industriais, sendo aproximadamente 25% causados pelas próprias falhas nos cabos e o restante causado por fatores externos. A maioria dos acidentes com incêndio ocorre devido a temperaturas excessivas. Portanto, o monitoramento oportuno e preciso das mudanças de temperatura dos cabos e a emissão de avisos antes da ocorrência de um incêndio são cruciais, pois proporcionam aos usuários tempo suficiente para tomar as medidas adequadas e prevenir acidentes ou incêndios.
Os incêndios em cabos e equipamentos de manobra têm as seguintes causas e características:
De acordo com a análise estatística, existem duas categorias principais de causas para incêndios em valas de cabos, bandejas de cabos e túneis:
(1) Causas internas: incêndios provocados por falhas no próprio cabo. Essas falhas podem ter diversas causas, incluindo:
:a) Problemas de qualidade com produtos de cabo;
b) Envelhecimento dos cabos devido ao longo tempo de operação;
c) Operação prolongada de cabos sob sobrecarga ou condições ambientais adversas;
d) Baixa qualidade de construção ou maus processos de fabricação conjunta de cabos;
e) Danos deliberados aos cabos.
(2) Causas externas: Gases inflamáveis (como gás de carvão, gás natural, biogás, etc.) entrando em valas ou túneis de cabos. Devido à natureza relativamente fechada das valas e túneis de cabos, quando expostos a chamas abertas (causadas por atividades humanas ou descargas de cabos), todo o segmento do cabo pode explodir imediatamente e pegar fogo.
O Sensor de Temperatura Distribuído (DTS) é uma avançada tecnologia internacional de medição de temperatura que permite a medição distribuída de temperatura de toda a bandeja de cabos e vala de cabos. Ele pode detectar prontamente pontos de superaquecimento de cabos e evitar a "ignição", o que é de grande importância para garantir a operação segura de empresas industriais e de mineração em grande escala.
Este projeto usa um sistema de detecção de temperatura de fibra óptica DTS e um demodulador de temperatura de grade de fibra óptica para obter medição de temperatura em tempo real em qualquer posição de seis valas de cabos de máquinas de sinterização e monitoramento de temperatura de posições-chave em gabinetes de manobra de alta e baixa tensão 23, com foco em medidas preventivas. Assim que os valores de temperatura medidos ou as taxas de aumento de temperatura excederem o limite definido, o sistema irá alarmar automaticamente e enviar sinais de alarme em tempo real para a sala de controle via Ethernet ou relés, facilitando as ações do pessoal de plantão.
O host de medição é colocado na sala de controle e contém um computador industrial embarcado de alto desempenho com software de servidor do sistema de medição de temperatura instalado. O host de medição é conectado a um display LCD de interface VGA para mostrar curvas de distribuição de temperatura, interfaces de visualização de comutadores e informações de alarme.
O cabo de fibra óptica de detecção é emendado por fusão com uma fibra traseira e a emenda por fusão é protegida dentro da caixa de junção do cabo. O cabo de fibra óptica de detecção é conduzido para fora do host de medição e colocado próximo às linhas do cabo ou formas de onda senoidais. As abraçadeiras plásticas podem ser usadas para fixar o cabo de fibra óptica de detecção aos cabos em locais críticos. Sensores de grade de fibra óptica são instalados em posições-chave em cada gabinete de manobra.
Este projeto utiliza um sistema de detecção de fibra óptica distribuída para medir a temperatura de cabos em valas de cabos e utiliza o demodulador de grade de fibra óptica para medir áreas-chave em gabinetes de manobra. Os dados de ambas as fontes são integrados e carregados no servidor para agregação de informações, formando, em última análise, um sistema de monitoramento integrado para valas de cabos e gabinetes de manobra.
Cada cabo de fibra óptica de detecção é conectado ao host de medição DTS por meio de uma fibra traseira (fornecida com o host durante o fornecimento), com uma extremidade da fibra traseira conectada ao host de medição e a outra extremidade emendada por fusão ao cabo de fibra óptica de detecção por meio de uma caixa de emenda.
Para valas de cabos, o cabo de fibra óptica de detecção é normalmente colocado ao longo das linhas do cabo ou em forma de onda senoidal. Neste projeto, vários cabos de fibra óptica de detecção (colocados linearmente) são enterrados na calha do cabo para melhorar a resposta aos pontos críticos do cabo. Além disso, os cabos podem ser colocados numa forma sinusoidal na superfície superior dos cabos.