Skip to main content

Zero-hazard gas storage by multisensing optical monitoring system

Article Category

Article available in the folowing languages:

Inteligentnie zmontowane czujniki optyczne

Poszukiwania niezawodnych systemów do monitorowania integralności konstrukcyjnej ciśnieniowych zbiorników substancji niebezpiecznych przyniosły efekt w postaci innowacyjnego sprzętu czujnikowego. Czujnik światłowodowy SMARTape znalazł już zastosowanie na rynku, jednak poza dziedziną omawianego projektu.

Technologie przemysłowe

Przyczyną rozpoczęcia tych badań była potrzeba bezpiecznego transportu substancji łatwopalnych i wybuchowych, takich jak wodór i gaz ziemny. Oba te gazy transportuje się w zbiornikach wysokociśnieniowych wykonanych z materiałów kompozytowych. Jest rzeczą oczywistą, że naruszenie konstrukcji takiego zbiornika miałoby katastrofalne następstwa. Kompozyty zwykle są wytwarzane w postaci wielu sklejonych razem włókien, taśm lub arkuszy. W celu monitorowania właściwości mechanicznych, na przykład naprężenia ścinającego, w strukturze materiału umieszczany jest czujnik światłowodowy. Jeśli czujnik nie zostanie należycie wklejony w materiał, może zmienić właściwości struktury, powodując na przykład niestabilność warstw. Sam czujnik może być paradoksalnie przyczyną uszkodzenia mechanicznego. Czujnik może być również przymocowany na powierzchni struktury, ale wtedy jego właściwości ulegają pogorszeniu na skutek oddziaływania środowiska. W celu rozwiązania wszystkich powyższych problemów utworzono projekt ZEM, który jego uczestnikom umożliwił stworzenie inteligentnie zbudowanego czujnika optycznego SMARTape. Czujnik ten ma również zastosowania na rynku poza dziedziną zastosowań rozpatrywaną w ramach projektu. Wzmocnioną włóknami taśmę kompozytową ze zintegrowanym światłowodem można łatwo i bezpiecznie osadzić w strukturze kompozytu i tak samo łatwo zamocować na jego powierzchni. Czujniki zostały oczywiście poddane rozległym testom, zanim użyto ich w zastosowaniach rynkowych. Okazało się, że charakteryzują się doskonałymi właściwościami mechanicznymi, termicznymi i chemicznymi. Co więcej, są kompatybilne z innymi systemami, w szczególności z długimi interferometrycznymi czujnikami SOFO, dobrze znanymi w inżynierii wodno-lądowej. Od dziesięciu lat czujniki SOFO służą do monitorowania konstrukcji w inżynierii wodno-lądowej i geotechnice oraz w przemyśle ropy i gazu. Przewiduje się, że czujniki światłowodowe SMARTape znajdą zastosowania w wielu interdyscyplinarnych obszarach nauki i przemysłu.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania