FBG Sensing Technology for the SHM of Underwater Pipelines in Marine Industry

The marine industry plays a vital role in global trade and economic development. Subsea pipelines are critical components in offshore oil and gas production, delivering hydrocarbons from offshore wells to onshore processing facilities. Structural health monitoring of underwater pipelines is essential to ensure the safe and reliable operation of these pipelines. Fiber grating sensing technology is a promising solution for structural health monitoring in the marine industry due to its high accuracy, reliability, and robustness. In this article, we will discuss the problems that fiber grating sensing technology can solve, and how شركة بكين داتشينغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة(short for DCYS ) can support the structural health monitoring of underwater pipelines in the marine industry.

مبدأ استشعار شبكة براغ الألياف البصرية:

شبكات براغ الألياف البصرية (FBGs) هي هياكل دورية تُنقش في قلب الألياف البصرية. تعكس هذه الهياكل طولًا موجيًا محددًا من الضوء يتحدد بدورية الشبكة. عندما تتعرض الشبكة لإجهاد ميكانيكي أو حراري، يتغير الطول الموجي المنعكس بطريقة يمكن التنبؤ بها. من خلال مراقبة الطول الموجي المنعكس، يمكن اكتشاف التغيرات في الإجهاد ودرجة الحرارة والمعلمات الأخرى. يمكن استخدام مستشعرات FBG لمراقبة مجموعة واسعة من المعلمات، بما في ذلك الإجهاد والضغط ودرجة الحرارة والاهتزاز.

انقر على الرابط أدناه لمزيد من التفاصيل:

مبدأ استشعار شبكة براغ الألياف البصرية - مبدأ FBG - مبدأ مستشعر FBG - مبدأ استشعار درجة الحرارة والإجهاد والضغط والاهتزاز والشكل لـ FBG

تحليل الطلب على مراقبة الصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت الماء في الصناعة البحرية:

تتعرض خطوط الأنابيب تحت سطح البحر لظروف بيئية وتشغيلية متنوعة يمكن أن تسبب تدهورًا ميكانيكيًا وهيكليًا بمرور الوقت. التآكل والإجهاد والتلف الخارجي هي مشاكل شائعة يمكن أن تؤثر على سلامة خطوط الأنابيب تحت سطح البحر. يمكن أن تكون عواقب فشل خط الأنابيب كارثية، بما في ذلك الأضرار البيئية والخسائر الاقتصادية وحتى فقدان الأرواح البشرية. لذلك، فإن مراقبة الصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت الماء أمر بالغ الأهمية لاكتشاف ومنع الأعطال المحتملة وضمان التشغيل الآمن والموثوق لخطوط الأنابيب تحت سطح البحر.

Physical diagram of OFSCN® 6000με Fiber Bragg Grating Strain Sensor (2.0mm diameter FBG strain gauge)

Why SHM of Underwater Pipelines is Needed?

خطوط الأنابيب تحت سطح البحر هي مكونات حاسمة في إنتاج النفط والغاز البحري. يمكن أن يتسبب فشل خط الأنابيب في أضرار بيئية كبيرة وخسائر اقتصادية. يمكن أن توفر مراقبة الصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت سطح البحر إنذارًا مبكرًا للمشاكل المحتملة وتمكين الصيانة والإصلاح الاستباقيين. من خلال مراقبة الصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت سطح البحر، يمكن للمشغلين ضمان سلامة وموثوقية عملياتهم، وتقليل وقت التوقف، وخفض التكاليف.

الصعوبات في مراقبة الصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت الماء في الصناعة البحرية:

تمثل مراقبة الصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت سطح البحر تحديات كبيرة بسبب البيئة تحت الماء القاسية والمعقدة. الوصول المحدود إلى خطوط الأنابيب تحت سطح البحر يجعل تركيب وصيانة أنظمة المراقبة أمرًا صعبًا. يمكن أن يؤثر الضغط الهيدروستاتيكي العالي وظروف درجات الحرارة والرطوبة القصوى أيضًا على أداء وموثوقية أنظمة المراقبة. بالإضافة إلى ذلك، تخضع البيئة تحت الماء لعوامل خارجية مختلفة مثل الأمواج والتيارات والحياة البحرية التي يمكن أن تسبب تداخلًا وتلفًا لأنظمة المراقبة.

Physical Diagram of OFSCN® High-Range Fiber Bragg Grating (FBG) Strain Sensor (Strain Gauge) - Single-ended, Length 1m

ما هي المشاكل التي يمكن حلها بواسطة تقنية استشعار FBG:

توفر تقنية استشعار شبكة الألياف البصرية العديد من المزايا لمراقبة الصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت سطح البحر. مستشعرات FBG محصنة ضد التداخل الكهرومغناطيسي ويمكنها العمل في البيئات القاسية. كما أنها صغيرة وخفيفة الوزن ويمكن تضمينها بسهولة في هيكل خط الأنابيب. يمكن لمستشعرات FBG اكتشاف معلمات فيزيائية متعددة في وقت واحد، بما في ذلك الإجهاد ودرجة الحرارة والضغط. باستخدام شبكة من مستشعرات FBG، يمكن للمشغلين الحصول على صورة مفصلة للصحة الهيكلية لخط الأنابيب واكتشاف المشاكل المحتملة في مرحلة مبكرة.

مستشعرات إجهاد شبكة الألياف الموصى بها:

6000με مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف البصرية  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

هذا المنتج هو مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف البصرية عالي المدى (مقياس إجهاد FBG) يستخدم لقياس الإجهاد. يمكن استخدامه في هيكل أحادي الطرف، حيث يتم إدخاله في الجسم المراد قياسه لقياس الإجهاد. يمكن استخدامه أيضًا في هيكل مزدوج الطرف، حيث يتم تثبيته بتركيبة أو لصقه مباشرة على السطح لقياس الإجهاد، مما يتيح قياس الإجهاد متعدد النقاط عند توصيله على التوالي. هيكل هذا المنتج هو نفسه هيكل مستشعرات إجهاد شبكة براغ الألياف البصرية.

نظرة عامة على المنتج:

The OFSCN® high-range مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف البصرية  (مقياس إجهاد FBG) يتكون من موصلات الألياف (FC، SC، LC، ST، إلخ)، ومواد عالية المرونة، وتغليف FBG أحادي النقطة. اعتمادًا على المواد المستخدمة، يمكن أن يعمل في درجة حرارة الغرفة أو درجة حرارة عالية قصوى تصل إلى 120 درجة مئوية (قابل للتخصيص حسب الطلب).

يتميز هذا المنتج بحجمه الصغير، ووزنه الخفيف، وقوة الشد والضغط العالية، وخصائص مقاومة الماء والرطوبة، والإغلاق الكامل. من خلال الاستفادة من خصائص الإجهاد لـ FBG، يمكن إدخال هذا المستشعر أو لحامه أو لصقه أو التصاقه بالداخل أو السطح لهيكل الاختبار للكشف عن الإ

6000με مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف البصرية  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

المنتج هو مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف البصرية (مقياس إجهاد FBG) مغلف في أنبوب سبيكة عالية المرونة، يستخدم لقياس الإجهاد. في معظم الحالات، يكون هيكلًا أحادي القطعة أحادي الطرف، أو يمكن إنتاجه كهيكل متعدد القطع أحادي الطرف. في حالات قليلة، يمكن أن يكون هيكلًا مزدوج الطرف. يمكن تخصيص المستشعر كمستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف البصرية مقاوم للإشعاع أو مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف البصرية مقاوم لدرجات الحرارة العالية. تعتمد طريقة نشر المنتج على التركيبات الداعمة، والتي يمكن إدخالها مباشرة في جسم الاختبار، أو تثبيتها عن طريق اللحام السطحي مع التركيبات المقابلة، أو تثبيتها بالمسامير مع فتحات محفورة للتثبيت، أو التركيب السطحي باللاصق، أو ربطها بالأشرطة للتثبيت، أو تثبيتها بالمشابك، من بين طرق التثبيت المختلفة. هذا المنتج هو منتج هيكلي أساسي، يمكن معايرته كمستشعر إزاحة FBG، أو استخدامه كمستشعر إجهاد FBG.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (مقياس إجهاد FBG) يتكون من موصلات الألياف البصرية (FC، SC، LC، ST، إلخ)، وأنابيب سبيكة عالية المرونة، وتغليف FBG أحادي النقطة/متعدد النقاط.

It can also be customized as radiation-resistant FBG strain sensor or high-temperature resistant FBG strain sensor.

يتميز هذا المنتج بحجم صغير، ووزن خفيف، وقوة شد وضغط عالية، وخصائص مقاومة للماء والرطوبة، ومحكم الإغلاق بالكامل. من خلال الاستفادة من خصائص الإجهاد لـ FBG، يمكن إدخال هذا المستشعر أو تثبيته أو تركيبه على السطح أو لصقه أو تضمينه في الهيكل المقاس لإجراء الكشف عن الإجهاد ومراقبته.

شركة بكين داتشنغ يونغ شنغ للتكنولوجيا المحدودة:

شركة بكين داتشينغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة(short for DCYS) is a professional manufacturer of fiber grating sensors, fiber grating demodulators and system software. Specializing in the production of various fiber grating sensors, including temperature, strain, stress, displacement, vibration, shape sensors, etc. DCYS also produces fiber grating demodulators, and can customize and develop related application software.

أوصى المزيل صريف الألياف:

مُحقق شبكة الألياف Bragg - مُزيل تشكيل شبكة الألياف الضوئية - محلل FBG عالي السرعة/التردد

الاسم المستعار للمنتج: Fiber Bragg Grating Interrogator, FBG Interrogator, Fiber Bragg Grating Analyzer, FBG Sensor Interrogator, Optical Sensing Interrogator, Fiber Optic Grating Interrogator, Fiber Bragg Grating Demodulator, FBG Demodulator, Fiber Optic Grating Demodulator, High-Speed FBG Interrogator, 100Hz FBG Demodulation Unit, Web-based FBG Software, Multi-channel Optical Analyzer, Modbus FBG Gateway.

هذا المنتج عبارة عن مزيل تشكيل FBG عالي السرعة/عالي التردد تم تصنيعه بواسطة شركة بكين داتشينغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة (OFSCN®). يتوافق هذا المحقق مع كافة المواصفات والموديلات OFSCN® أجهزة استشعار FBG (بما في ذلك أجهزة استشعار درجة الحرارة والإجهاد والإجهاد FBG). يتميز بكثافة منفذ قابلة للتعديل (4 و 8 و 16 و 32 قناة)، معدلات تحديث عالية (10، 20، 50، و 100 هرتز).

DCYS Helps to do the SHM of Underwater Pipelines in Marine Industry:

With our expertise in fiber grating sensing technology, DCYS can help solve some of the challenges in مراقبة الصحة الهيكلية of underwater pipelines in the marine industry. DCYS's products are reliable, accurate, and suitable for harsh environments, making them ideal for subsea pipeline monitoring.

المزيد من المعلومات

نقاط أخرى تحتاج إلى توضيح:

ومن الجدير بالذكر أنه على الرغم من أن تقنية استشعار صريف الألياف توفر العديد من المزايا لمراقبة الصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت سطح البحر، إلا أنها ليست حلاً مستقلاً. تتطلب المراقبة الفعالة للصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت سطح البحر اتباع نهج شامل يجمع بين التقنيات والتقنيات المختلفة، بما في ذلك المراقبة الصوتية والفحص البصري ومراقبة التآكل. يجب على المشغلين أيضًا مراعاة عوامل مثل الحصول على البيانات وتحليلها وتفسيرها، بالإضافة إلى تكلفة وجدوى تنفيذ أنظمة المراقبة.

في الختام، تعد مراقبة الصحة الهيكلية لخطوط الأنابيب تحت سطح البحر أمرًا ضروريًا للتشغيل الآمن والموثوق لإنتاج النفط والغاز البحري. تعد تقنية استشعار شبكات الألياف حلاً واعدًا لمراقبة خطوط الأنابيب تحت سطح البحر، حيث توفر دقة عالية وموثوقية ومتانة في البيئات القاسية. بفضل خبرة شركة Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.، يمكن للمشغلين الاستفادة من فوائد تقنية استشعار صريف الألياف وتعزيز قدراتهم على مراقبة الصحة الهيكلية. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن مراقبة خطوط الأنابيب تحت سطح البحر تتطلب نهجًا شاملاً يأخذ في الاعتبار عوامل مختلفة، كما أن تقنية استشعار صريف الألياف ليست سوى قطعة واحدة من اللغز.