해양 산업 수중 파이프라인의 SHM을 위한 FBG 감지 기술 - DCYS

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

아이리스 | www.ofscn.net 마지막 업데이트: 23 12월 2023

해양 산업은 세계 무역과 경제 발전에 중요한 역할을 합니다. 해저 파이프라인은 해상 석유 및 가스 생산의 중요한 구성 요소로, 해상 유정에서 육상 처리 시설로 탄화수소를 전달합니다. 수중 파이프라인의 구조적 상태 모니터링은 파이프라인의 안전하고 안정적인 작동을 보장하는 데 필수적입니다. 섬유 격자 감지 기술은 높은 정확성, 신뢰성 및 견고성으로 인해 해양 산업의 구조 상태 모니터링을 위한 유망한 솔루션입니다. 이 기사에서는 섬유 격자 감지 기술이 해결할 수 있는 문제와 Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(DCYS의 약어)가 해양 산업에서 수중 파이프라인의 구조 상태 모니터링을 지원할 수 있는 방법에 대해 논의합니다.

광섬유 브래그 격자 센싱 원리:

광섬유 브래그 격자(FBG)는 광섬유 코어에 새겨진 주기적인 구조입니다. 이 구조는 격자의 주기성에 의해 결정되는 특정 파장의 빛을 반사합니다. 격자에 기계적 또는 열적 변형이 가해지면 반사 파장이 예측 가능한 방식으로 변합니다. 반사 파장을 모니터링함으로써 변형률, 온도 및 기타 매개변수의 변화를 감지할 수 있습니다. FBG 센서는 변형률, 응력, 온도 및 진동을 포함한 다양한 매개변수를 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다.

자세한 내용은 아래 링크를 클릭하세요:

광섬유 브래그 격자 센싱 원리 - FBG 원리 - FBG 센서 원리 - FBG 온도 변형률 응력 진동 형상 센싱 원리

해양 산업에서 수중 파이프라인의 구조 건전성 모니터링에 대한 수요 분석:

해저 파이프라인은 시간이 지남에 따라 기계적 및 구조적 열화를 유발할 수 있는 다양한 환경 및 운영 조건에 노출됩니다. 부식, 피로 및 외부 손상은 해저 파이프라인의 무결성에 영향을 미칠 수 있는 일반적인 문제입니다. 파이프라인 고장의 결과는 환경 피해, 경제적 손실, 심지어 인명 손실을 포함하여 치명적일 수 있습니다. 따라서 수중 파이프라인의 구조 건전성 모니터링은 잠재적인 고장을 감지하고 예방하며 해저 파이프라인의 안전하고 신뢰할 수 있는 운영을 보장하는 데 중요합니다.

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

Why SHM of Underwater Pipelines is Needed?

해저 파이프라인은 해양 석유 및 가스 생산의 중요한 구성 요소입니다. 파이프라인의 고장은 심각한 환경 피해와 경제적 손실을 초래할 수 있습니다. 해저 파이프라인의 구조 건전성 모니터링은 잠재적인 문제에 대한 조기 경고를 제공하고 사전 예방적 유지보수 및 수리를 가능하게 합니다. 해저 파이프라인의 구조 건전성을 모니터링함으로써 운영자는 운영의 안전성과 신뢰성을 보장하고 가동 중단 시간을 최소화하며 비용을 절감할 수 있습니다.

해양 산업에서 수중 파이프라인의 구조 건전성 모니터링의 어려움:

해저 파이프라인의 구조 건전성 모니터링은 가혹하고 복잡한 수중 환경으로 인해 상당한 어려움을 제시합니다. 해저 파이프라인에 대한 접근이 제한적이어서 모니터링 시스템을 설치하고 유지 관리하기가 어렵습니다. 높은 정수압과 극한의 온도 및 습도 조건도 모니터링 시스템의 성능과 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 수중 환경은 파도, 해류 및 해양 생물과 같은 다양한 외부 요인에 노출되어 모니터링 시스템에 간섭과 손상을 일으킬 수 있습니다.

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

FBG 센싱 기술로 해결할 수 있는 문제:

광섬유 격자 센싱 기술은 해저 파이프라인의 구조 건전성 모니터링에 여러 가지 장점을 제공합니다. FBG 센서는 전자기 간섭에 영향을 받지 않으며 가혹한 환경에서 작동할 수 있습니다. 또한 작고 가벼우며 파이프라인 구조에 쉽게 내장될 수 있습니다. FBG 센서는 변형률, 온도 및 압력을 포함한 여러 물리적 매개변수를 동시에 감지할 수 있습니다. FBG 센서 네트워크를 사용하여 운영자는 파이프라인의 구조 건전성에 대한 상세한 그림을 얻고 초기 단계에서 잠재적인 문제를 감지할 수 있습니다.

제품 개요:

The OFSCN® high-range 광섬유 브래그 격자 변형률 센서 (FBG 스트레인 게이지)는 광섬유 커넥터(FC, SC, LC, ST 등), 고탄성 재료 및 단일 지점 FBG 캡슐화로 구성됩니다. 사용된 재료에 따라 실온 또는 최대 120도 섭씨(요청 시 맞춤 가능)의 고온에서 작동할 수 있습니다.

이 제품은 소형, 경량, 높은 인장 및 압축 강도, 방수 및 방습 특성, 완전 밀봉이 특징입니다. FBG의 변형 특성을 활용하여 이 센서는 테스트 구조물의 내부 또는 표면에 삽입, 용접, 접착 또는 부착되어 변형률 감지 및 모니터링을 수행할 수 있습니다.

6000με 광섬유 브래그 격자 변형률 센서 - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

이 제품은 고탄성 합금 튜브에 캡슐화된 광섬유 브래그 격자 변형률 센서(FBG 스트레인 게이지)로, 변형률 측정에 사용됩니다. 대부분의 경우 단일 세그먼트 단일 종단 구조이거나 다중 세그먼트 단일 종단 구조로 제작될 수 있습니다. 드물게는 양단 구조일 수도 있습니다. 센서는 내방사선 광섬유 브래그 격자 변형률 센서 또는 내고온 광섬유 브래그 격자 변형률 센서로 맞춤 제작할 수 있습니다. 제품의 배치 방법은 지지 고정 장치에 따라 달라지며, 테스트 대상에 직접 삽입하거나 해당 고정 장치로 표면 용접, 드릴 구멍을 통한 볼트 고정, 접착제 표면 장착, 스트랩으로 묶어 고정, 또는 클램프로 고정하는 등 다양한 설치 방법이 있습니다. 이 제품은 기본 구조 제품으로, FBG 변위 센서로 교정하거나 FBG 응력 센서로 사용할 수 있습니다.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (FBG 스트레인 게이지)는 광섬유 커넥터(FC, SC, LC, ST 등), 고탄성 합금 튜브 및 단일 지점/다중 지점 FBG 캡슐화로 구성됩니다.

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

이 제품은 소형, 경량, 높은 인장 및 압축 강도, 방수, 방습 및 완전 밀봉 특성을 갖추고 있습니다. FBG의 변형 특성을 활용하여 이 센서는 측정 구조물에 삽입, 클램핑, 표면 장착, 접착 또는 내장되어 변형률 감지 및 모니터링을 수행할 수 있습니다.

베이징 Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.:

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(DCYS의 약자)는 광섬유 격자 센서, 광섬유 격자 복조기 및 시스템 소프트웨어 전문 제조업체입니다. 온도, 변형률, 응력, 변위, 진동, 형상 센서 등 다양한 섬유 격자 센서 생산을 전문으로 하는 DCYS는 섬유 격자 복조기도 생산하고 관련 응용 소프트웨어를 맞춤화하고 개발할 수 있습니다.

DCYS는 해양 산업에서 수중 파이프라인의 SHM을 수행하는 데 도움을 줍니다.

DCYS는 섬유 격자 감지 기술에 대한 전문 지식을 바탕으로 해양 산업에서 수중 파이프라인의 구조적 상태 모니터링과 관련된 몇 가지 과제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있습니다. DCYS의 제품은 신뢰할 수 있고 정확하며 열악한 환경에 적합하므로 해저 파이프라인 모니터링에 이상적입니다.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

기타 사항을 명확히 해야 합니다.

광섬유 격자 감지 기술은 해저 파이프라인의 구조 상태 모니터링에 많은 이점을 제공하지만 독립형 솔루션은 아니라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 해저 파이프라인의 효과적인 구조 상태 모니터링에는 음향 모니터링, 육안 검사, 부식 모니터링 등 다양한 기술과 기법을 결합한 포괄적인 접근 방식이 필요합니다. 운영자는 또한 데이터 수집, 분석, 해석과 같은 요소는 물론 모니터링 시스템 구현의 비용과 타당성도 고려해야 합니다.

결론적으로, 해저 파이프라인의 구조적 상태 모니터링은 해상 석유 및 가스 생산의 안전하고 안정적인 운영에 필수적입니다. 섬유 격자 감지 기술은 열악한 환경에서 높은 정확성, 신뢰성 및 견고성을 제공하는 해저 파이프라인 모니터링을 위한 유망한 솔루션입니다. 운영자는 Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.의 전문 지식을 통해 광섬유 격자 감지 기술의 이점을 활용하고 구조 상태 모니터링 기능을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 해저 파이프라인 모니터링에는 다양한 요소를 고려하는 전체적인 접근 방식이 필요하며 광섬유 격자 감지 기술은 퍼즐의 한 조각일 뿐이라는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

광섬유 브래그 격자 센싱 기술의 응용 - FBG 센서 응용 - FBG 응용 - FBG 복조기 응용 - 산업에서의 FBG 센싱 응용