적시의 검출 및 석탄의 자가 연소 위치 측정이 가능한 FLIR 카메라
하루 24시간 1주 7일 동안 석탄 온도 모니터링
많은 양의 석탄을 저장하거나 운반할 때, 석탄의 자가 연소는 절대 안심해서는 안 될 위험 요소이다. 네덜란드의 벌크 터미널 회사 OBA는 매일 이러한 위험 요소를 처리하고 석탄 공장의 안전을 보장 할뿐만 아니라, 투자를 보호하기 위해 플리어의 열화상 카메라를 사용한다. 이 글을 통해 플리어의 카메라가 어떻게 석탄의 온도를 모니터링하고 시간에 맞추어 자가 연소를 검출하는지 알아본다.
OBA에 대해
OBA는 아라(ARA) 지역(암스테르담, 로테르담, 앤트워프) 최고의 드라이 벌크 터미널 회사 중 하나이다.
이 회사는 암스테르담의 포트에서 두 개의 터미널을 운영하고 있으며 석탄, 농업용 대량 제품, 광물, 바이오매스 상품 등 여러 상품을 트랜스 로딩하고 있다. OBA는 북해와 네덜란드의 내륙 지역을 통과하는 훌륭한 철도 및 수로 연결을 이용하여 항양선, 미는 바지 트레인 및 트럭을 비롯하여 원양 항해 선박 등에 다양한 물류 양식과 연결을 제공하고 있다.
서부 암스테르담 항구 지역을 따라 OBA 공장까지 이동 할 때, 거대한 석탄 더미가 주는 광경은 인상적이다. 하루 종일 저장되고 취급되는 석탄의 양은 독일, 프랑스 북동부, 영국, 네덜란드로 끊임없이 보내지는 석탄 출하량을 포함하여 OBA의 사업의 대략 80%를 차지한다. OBA의 경우, 석탄은 하루 24시간 1주 7일 동안 보호해야 하는 매우 귀중한 자원이다. 석탄을 보호해야 하는 가장 큰 이유는 자가 연소 때문이다.
석탄의 자가 연소와 예방 방법
석탄이 산소에 노출되면 반응하여 가열되어 자가 연소 할 수 있기 때문에, 석탄의 자연 발화는 석탄 야적장들의 공통적인 걱정거리이다. 석탄 종류 중 일부의 경우, 자가 연소 발생여부에 대한 의문 보다는 그것이 언제 발생할 것인가의 문제라고 할 수 있다.
OBA의 설계자인 딕 메이어(Dick Meijer)는 “석탄의 자가 연소는 우리가 항상 염려해야 할 부분이다. 연소의 발생을 막기 위해 적절한 조치가 필요하다. 좀 더 구체적으로 말하자면, 의심되는 석탄 지역을 발굴하도록 굴삭기나 휠 로더를 활용하고 있다. 우리는 영역을 압축하고 석탄 더미에서 산소를 방출 하도록 허용하는 연소 장비를 갖추고 있다.”고 말했다.
고도의 민감성(High responsiveness)
말할 필요도 없이 반응 속도는 OBA에게 매우 중요하다. 석탄 자가 연소에서 에너지와 수량의 손실은 높은 비용의 금액을 초래할 뿐만 아니라 또한 안전과 환경에 영향을 미칠 수 있다. 딕 메이어(Dick Meijer)는 “가능하면 비용을 최소화하도록 석탄이 바지선에 적재되기 전에 석탄 더미의 온도를 모니터링 할 수 있는 방법을 찾고 있다. 열 이미지 처리법은 이것을 구현하는 완벽한 기술로 밝혀졌다. 이미 외부 기관을 통해 매주 검사를 실시하고 있으며 2013년에는 적정 온도를 유지하고 있는 공장으로부터 모든 석탄을 안전하게 이송시키는 FLIR 시스템의 열 이미지 처리 카메라에 투자하였다. 조사에 의하면 다른 기술에 비해 열 이미지 처리법의 가장 큰 장점으로 열 이미지 처리 카메라는 단지 스택의 싱글 포인트가 아닌 석탄 더미의 전체 영역을 모니터링 할 수 있다는 것이다. 석탄이 컨베이어 벨트에 있는 경우 열 이미지 처리 카메라를 통하여 석탄 전체 표면의 온도를 알 수 있다. 이러한 열 이미지 처리 카메라 덕분에 문제가 발생하면 즉시 적절한 조치를 취할 수 있게 되었다.”로 플리어의 시스템에 대해 말했다.
온도 모니터링 인증서
일부 유럽 국가는 석탄의 수송에 필요한 추가 요구 사항을 요구한다. 예를 들어 다양한 유럽 연합 국가 사이의 다자간 협정에서 정한 석탄의 온도는 60℃ 이하이다. 따라서 이 터미널을 떠나 독일로 운송되는 모든 석탄은 유효한 온도 모니터링 인증서를 백업할 필요가 있다.
딕 메이어는 “OBA의 중요한 시장인 독일에서 열 이미지 처리법을 사용하면 보다 쉽게 이러한 요구 사항을 충족할 수 있다. 이를 위해 최종 고객을 위한 추가 비용을 들여 외부 측정 전문가를 고용한다. 이제 짧은 순간만 아니라 하루 24시간 1주 7일 동안 지속적으로 스스로 측정할 수 있게 되었으며 별도의 서비스로 유효한 인증서를 고객에게 제공 할 수 있다."고 석탄의 자가 연소 모니터링에 대해 자신감을 내비쳤다.
카메라 셋업
OBA 터미널 공장은 현재 3개의 탄탄한 플리어 A310f 카메라가 장착되어 있다. 각 카메라는 바지선으로 석탄을 운반하는 몇 개의 컨베이어 벨트 타워의 잘 보이는 위치에 자리 잡고 있다. 이 방법으로 높은 온도의 석탄이 시간에 맞추어 검출될 수 있다.
최대한 바지선에 가깝게 열화상 이미지 처리 카메라를 배치하여 OBA는 전체 컨베이어 벨트 스트레치(최대 900m)를 시각화하여, 이 바지선에 적재되기 전까지 석탄의 온도를 모니터링 할 수 있다. 이 방법은 바지선이 너무 뜨거워지면 석탄을 수용할 수 없다.
운영자는 석탄 부하의 실시간 상태를 알 수 있도록 직관적 컬러 코드를 제공하는 독점적 소프트웨어 시스템을 사용한다. 녹색 컬러 코드는 모든 석탄이 위험 온도보다 아래에 있고 자기 연소 위험이 없다는 것을 의미한다. 노란색은 온도가 증가하고 있다는 것을 의미한다. 실제로, 보통 온도가 40℃와 50℃ 사이에 있음을 의미한다. 이와 관련하여 OBA는 석탄을 파내고 확산시키는 방법으로 예방 조치를 수행한다.
열 영상 이미지 처리법을 통해 지속적인 감시를 수행하는 중앙 제어실로 IP를 전송한다. 빨간색 컬러 코드는 온도가 55℃ 보다 높으며 바지선에 적재 할 수 있는 석탄의 온도가 과도하면 이를 방지하도록 컨베이어 벨트를 강제로 중지할 수 있는 상황임을 의미한다.
어려운 조건에서 측정
이 프로젝트의 경우 OBA는 주거 환경에 적합한 고감도 고속 카메라인 FLIR A310f를 선택했다. 주택은 카메라 기능에 영향을 주지 않고, IP66 카메라의 환경 사양을 증가시킨다. OBA사는 플리어의 카메라가 정확하고 신뢰할 수 있는 결과를 제공하기 때문에 철저한 상담 및 테스트를 진행한 후에 FLIR A310f을 선택하기로 결정했다.
요구 사항의 수는 OBA가 FLIR A310f를 결정하는 데 영향을 주었다. 무엇보다 카메라가 매우 안정한 온도 측정 환경을 제공하고, 컨베이어 벨트(초당 3m)의 속도와 동일하게 고속 측정을 할 수 있었다. 또한, A310f는 비, 눈, 극심한 더위 또는 영하의 온도 등의 어떠한 기상 조건에서도 하루 24시간 1주 7일 동안 작동했다.
딕 메이어는 “밤에도 석탄을 운반하고 있으며 특정 시간에 온도 측정이 가능해야 한다. 다행히, 열 이미지 처리법은 밤에 보는 것이 이상적이다. 또한 계정을 특정 상황에서 수행해야 한다. 예를 들어, 석탄 스택에 떨어지는 눈이 증기를 생성할 수 있지만 열 이미지 처리 카메라는 이러한 현상에 관계없이 안정적인 온도 측정을 제공할 수 있다.”며 플리어의 열화상 카메라에 대해 긍정적인 반응을 보였다.
사이트에서 빠른 온도 검사
석탄은 바지선에 적재되기 전에 컨베이어 벨트에서 모니터링 되지 않지만 대형 석탄 더미는 적어도 일주일에 한 번 모니터링 된다. OBA는 전통적인 방법으로 온도를 측정하는 온도 프로브와 플리어 E6 휴대용 열 이미지 처리 카메라를 결합했다.
두 기술의 가장 큰 차이는, 프로브는 한 지점에서 온도를 측정하는 반면 열 이미지 처리 카메라는 더 큰 영역에서 온도를 측정한다는 것이다. 휴대용 플리어 E6는 문제가 감지되면 통신 사업자가 사용하는 직관적인 솔루션이다. 컨트롤 룸에 있는 경우, 노란색 코드를 받게 되면 E6를 사용하여 문제를 확인할 수 있다. 카메라는 매우 강력하며 장갑을 사용한 경우에도 손쉽게 조작할 수 있어 편의를 제공한다.
자료제공 | 플리어시스템코리아(www.flirkorea.com)
