Des caméras thermiques préviennent les incendies dans une centrale à charbon coréenne

Pour éviter le risque de combustion spontanée dans le système d'acheminement du charbon de la centrale DCFPC (Dangjin Coal Fired Power Complex) en Corée du Sud, le propriétaire de la centrale, la East-West Power Company (EWP) de Corée, a installé un système d'alarme incendie basé sur des caméras thermiques. En détectant une hausse de température longtemps avant qu'elle n'atteigne le point d'entrée en combustion du charbon, les caméras thermiques contribuent à garantir la sécurité de l'usine et la continuité de la production d'électricité.

De gigantesques quantités de charbon sont stockées dans des bunkers, des silos, des trémies et des zones d'entreposage à ciel ouvert, mais le charbon est un matériau combustible, ce qui le rend sensible à différents scénarios de combustion. L'une des causes les plus fréquentes et les plus dangereuses des feux de charbon est la combustion spontanée. Elle peut se produire en tout lieu où le charbon est stocké ou transporté. Le charbon peut commencer à s'oxyder avec l'oxygène présent dans l'air. Ceci entraîne une hausse de température. Au tout début, la température du charbon augmente juste au-dessus de la température ambiante, mais en l'absence de surveillance, elle peut finir par excéder 400 degrés Celsius et provoquer un embrasement du charbon.

Durant le processus d'oxydation qui précède la combustion, le charbon peut également produire de grosses quantités de méthane et de monoxyde de carbone. Les gaz toxiques et explosifs peuvent rendre encore plus difficile le travail des pompiers pour éteindre ces feux de charbon. Il est par conséquent essentiel que ces incendies soient détectés à un stade précoce, afin de pouvoir empêcher leur survenue. C'est la raison pour laquelle de nombreuses usines de stockage de charbon se sont modernisées à l'aide de caméras thermiques. Contrairement aux détecteurs de fumée, qui nécessitent la formation de fumée pour être opérationnels, un système d'avertissement précoce basé sur la technologie des caméras thermiques peut détecter la hausse de température bien avant que le charbon ne s'enflamme. À partir de là, des mesures d'alerte rapides peuvent être prises pour stopper l'augmentation de la température, et ainsi éviter la combustion du charbon et l'incendie dévastateur qui en découlerait.

L'une des entreprises ayant fait appel au potentiel de l'imagerie thermique pour la prévention des incendies dans les usines de stockage de charbon est la société coréenne East-West Power Company (EWP). Elle dirige cinq centrales électriques dont le Dangjin Coal Fired Power Complex (DCFPC). La capacité de production totale de courant de la DCFPC est de 4 000 mégawatts à partir de huit unités alimentées au charbon.

Transport risqué du charbon

Pour transporter le charbon jusqu'aux chaudières, un système de bandes transporteuses de plusieurs kilomètres de longueur est utilisé. Durant le transport, le risque de combustion spontanée est encore plus élevé que sur le site de stockage où le charbon n'est pas manipulé. Lorsque le charbon bitumineux s'enflamme, l'incendie est non seulement dangereux pour le personnel de l'usine et susceptible de détruire des composants du convoyeur, mais il peut aussi provoquer un arrêt total de la production d'électricité. « Ce scénario n'est pas acceptable », affirme Kim Young Min, un responsable de DCFPC. « C'est pourquoi nous avons installé plusieurs caméras thermiques FLIR. »

L'équipe en charge de l'environnement de DCFPC a choisi d'articuler son système de détection précoce des incendies autour de la caméra thermique FLIR A310. « Avant d'installer les caméras thermiques FLIR A310, nous les avons abondamment testées pour s'assurer que ce système serait opérationnel. Nous avons été très satisfaits des résultats », explique Kim Young Min. « La caméra thermique FLIR A310 peut détecter la moindre augmentation de température. Non seulement, elle alertera automatiquement le personnel, mais elle déclenchera également le système d'extinction automatique. De cette façon, le système d'alerte incendie peut automatiquement prévenir ou éteindre les feux de charbon, et ainsi améliorer la sécurité de l'usine et garantir la continuité de la production d'électricité. »

Alarme automatique de température

Une caméra thermique FLIR A310 est installée sur le lieu de stockage afin de vérifier le charbon lors de son arrivée sur la bande transporteuse. À mesure que le charbon est transporté vers les chaudières à une vitesse de quatre mètres par seconde, plusieurs caméras thermiques FLIR A310 supplémentaires vérifient sa température sur le parcours. Si à un moment ou un autre, la température du charbon augmente au-delà d'un seuil précédemment défini, une alarme retentit.

Au total, sept caméras thermiques FLIR A310 sont présentes dans le système d'alerte précoce. Toutes ces caméras sont connectées à un réseau TCP/IP utilisant un câble Ethernet standard. Via le réseau, les données thermiques des caméras thermiques FLIR A310 sont partagées avec un contrôleur logique programmable (PLC), lequel stoppera immédiatement la bande transporteuse et activera le système d'extinction si l'alarme de température d'une caméra thermique FLIR A310 se déclenche.

Caméra thermique FLIR A310

La caméra thermique FLIR A310 est équipée d’un détecteur à microbolomètre non refroidi qui produit des images thermiques d'une résolution de 320 x 240 pixels et d'une sensibilité thermique de 50 mK (0,05 ºC). Elle contient des fonctions d'analyse intégrées qui mesurent la température d'un point et d'une surface, ainsi qu'une fonction d'alarme automatique.

« Nous avons choisi la caméra thermique FLIR A310 non seulement pour sa qualité, mais aussi pour son intégration simple à notre PLC existant », explique Kim Young Min. « Nous voulions des fonctionnalités comme la télécommande sur le réseau TCP/IP, l'intégration transparente avec le PLC, et nous souhaitions également contrôler les images thermiques réalisées en direct depuis la salle de commande à l'aide de la vidéo composite analogique. La caméra thermique FLIR A310 répond à toutes ces exigences, tout en étant accessible à un prix très compétitif. »

Transparence de l’intégration

En raison de la connectivité TCP/IP des caméras thermiques FLIR A310, ces dernières s'intègrent facilement au système. Si une alarme de température se déclenche, le PLC relaie les informations au reste du réseau, les employés sont alertés par des alarmes sonores et des flashs, et certains responsables reçoivent une notice utilisateur individuelle par e-mail ou FTP. Le cliché thermique est enregistré de façon à pouvoir être réutilisé pour des analyses ultérieures ou à servir de preuves.

La solution logicielle, laquelle s'appuie sur le logiciel FLIR IR Monitor et sur le kit SDK FLIR (Software Development Kit), permet également d'effectuer une analyse graphique de la température et une analyse des tendances thermiques. L'alarme de température automatique peut s'appuyer sur plusieurs paramètres, y compris la température relevée en certains points et les températures minimum, maximum, moyenne et relative de certaines zones définies.

Protégez vos biens

L'équipe en charge de l'environnement de la DCFPC a vérifié les performances élevées, la fiabilité et l'applicabilité du système anti-incendie basé sur la caméra thermique FLIR A310 en testant à de nombreuses reprises l'alarme de température. « Nous sommes certains que le système d'extinction et de prévention des incendies basé sur une caméra thermique protégera nos biens et renforcera notre efficacité opérationnelle », ajoute en conclusion Kim Young Min