O Projeto Kaunertal: Medição Ótica em Tubulações de Água de Alta Pressão

A HBM ganhou a concorrência para fornecer e instalar um completo sistema com sensores óticos e elétricos para a realização de ensaio estrutural de carga na comporta da tubulação da Kaunertal Dam (estação Hydro Power), em Innsbruck, Áustria.

Solução em monitoramento baseada na tecnologia ótica FBG

Ao usar a tecnologia FBG, a empresa foi capaz de entregar a solução mais competitiva, quando comparado à outras propostas baseadas em tecnologias convencionais.

Soluções de monitoramento baseadas em tecnologia ótica FBG provaram ser mais econômicas quando aplicadas em grandes estruturas (túneis, pontes, represas, tubulações, entre outras), onde centenas de sensores são espalhados ao longo de mais de 10km e conectados por um pequeno número de fibras a um interrogator central para monitorar a "saúde" estrutural.

Este enorme projeto envolveu equipes técnicas da HBM da Áustria, Alemanha e Noruega, bem como técnicos da HBM FiberSensing (unidade de negócios da HBM em Portugal) para trabalharem juntos na instalação de centenas de sensores óticos em um ambiente adverso e confinado.

O objetivo: Monitoramento contínuo da deformação

O objetivo era monitorar de forma contínua a deformação em pontos específicos da estrutura interna da comporta da tubulação de água contruída recentemente, na forma de ensaio estrutural de carga.

O ensaio estrutural da carga pode detectar comportamentos anormais com antecedência, permitindo a implantação de ações corretivas antes da estrutura entrar em operação. Para alcançar este objetivo, uma extensa rede de sensores de fibra da rede de Bragg (FBG) foi instalada na superfície interna da tubulação de aço, que, em alguns pontos, opera a uma pressão próxima à 100 bar.

A tubulação foi instrumentada em nove sessões com 18 matrizes de sensores de deformação soldados, totalizando 203 sensores óticos. Todos estes sensores foram instalados com uma taxa de 100% de sucesso e, portanto, sem a necessidade de substituições.

As medições de deformação foram gravadas por três interrogators (HBM Industrial BraggMETER), colocados do lado de fora da tubulação em racks trabalhando como estações remotas (conectadas à internet).

Estas medições foram gravadas durante diversos ciclos de carga e descarga por três meses, até Agosto de 2015, sendo que, após este período, o sistema de monitoramento, incluindo os sensores, foi retirado por questões ambientais.

A solução mais eficiente realizada em dois meses

A principal dificuldade encontrada foi o prazo "apertado" do projeto, que exigiu que os sensores fossem fabricados e instalados em apenas dois meses. No final, o prazo foi cumprido, atendendo às expectativas do cliente.

Os resultados mostraram que os sensores instalados resistiram com sucesso aos altos níveis de pressão e fluxo da água, comportando-se como previsto. A HBM e a HBM FiberSensing estão confiantes de que esta solução poderá ser utilizada em aplicações similares, onde são necessárias medições em ambientes com alto níveis de pressão.

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