Das Endesa-Projekt: Optische Messungen an einer Druckwasserleitung

HBM FiberSensing erhielt den Auftrag für die Lieferung und Installation eines Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Überwachungssystems zur Messung der temperaturkompensierten Dehnung an der Oberfläche der Stahldruckleitung während des Betriebs in einer Wasserkraftanlage der Endesa in Pampaneira, Spanien.

Auf optischer FBG-Technologie basierende Überwachungslösung

Dank des Einsatzes von Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Technologie konnte das Unternehmen eine im Vergleich zu alternativen, auf konventionellen Technologien basierenden Vorschlägen konkurrenzfähige Lösung anbieten.

Auf optischer FBG-Technologie basierende Überwachungslösungen haben sich als kostengünstig erwiesen, wenn sie bei großen Bauwerken (Tunnel, Brücken, Staudämme, Pipelines, etc.) eingesetzt werden; dabei werden zu Zwecken des Structural Health Monitoring Sensoren mehr als zehn Kilometer voneinander entfernt installiert und über wenige Fasern an einen zentralen Interrogator angeschlossen.

Dieses Großprojekt brachte das technische Team von HBM mit Technikern von HBM FiberSensing (HBM-Tochter mit Sitz in Portugal) zusammen, die gemeinsam in extremer Umgebung ein FBG-basiertes Messsystem installierten und in Betrieb nahmen.


Die Zielsetzung: Kontinuierliche Überwachung der Dehnung

Ziel war die kontinuierliche Überwachung der Dehnung an bestimmten Punkten der Außenwände der Druckwasserleitung im Rahmen der Überwachung des Verhaltens der Konstruktion. Mit Strukturbelastungstests können vorab Unregelmäßigkeiten erkannt und dadurch Korrekturmaßnahmen durchgeführt und Ausfallzeiten minimiert werden.

Die Leitung wurde in drei verschiedenen, weit voneinander entfernten Bereichen mit Messgeräten versehen. Die Installation umfasste folgende Geräte:

  • Kundenspezifisches FBG-Messsystem BraggMETER mit Kontaktrelaismodul für die Alarmierung und spezieller grafischer Benutzeroberfläche (GUI)

  • drei Arrays aus vier Dehnungssensoren des Typs OPTIMET-PKF-OTC-1, in gleichmäßigem Abstand voneinander, sowie ein Temperatursensor für die Temperaturkompensation

Die Dehnungs- und Temperatursensoren wurden als Array auf die Baustelle geliefert und an der Außenseite der Stahlleitung installiert. Die Sensoren und die langen Eingangs/Ausgangskabel wurden dann vor Ort gespleißt und an einen in einer Anlagenwarte in Hunderten von Metern entfernt von der Druckleitung aufgestellten Interrogator FS22 Industrial BraggMETER angeschlossen.   

Die Sensoren und Kabel wurden mit dem Klebstoff X120 und wasserdichtem Klebeband wasserfest gemacht und geschützt.

Das System wurde für den Betrieb rund um die Uhr ausgelegt, mit konfigurierter Alarmauslösung, und die Messungen werden weiterhin aufgezeichnet.


Die effizienteste Lösung unter schwierigen Bedingungen

Die Hauptherausforderung, die es zu bewältigen galt, war der enge Zeitrahmen des Projekts. Geplant war anfangs eine Installation innerhalb von fünf Tagen. Letztendlich benötigten die Techniker von HBM nur drei Arbeitstage und erfüllten so den Zeitplan und die Erwartungen des Kunden.

Die Ergebnisse zeigen, dass die installierten Sensoren den widrigen Einsatzbedingungen sicher widerstehen und so funktionieren und sich verhalten wie vorhergesagt.

HBM und HBM FiberSensing sind überzeugt, dass ein solches System auch für ähnliche Anwendungen bei anderen Kunden geeignet ist, wenn Messungen in derartigen Umgebungen und Konstruktionen erforderlich sind.


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Tech Note (Product-related)

Optical Monitoring System for Strain Measurement

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