A force sensor system for the process of temporary suspension of buckstays on power boiler construction

Technologia montażu kotła wymaga instalacji konstrukcji stalowej zwanej bandażami, której zadaniem docelowym jest usztywnienie ekranów komory paleniskowej (wykonanych z rur kotłowych). W czasie montażu kotła bandaże wykorzystywane są także jako element technologiczny (podesty robocze). Wciąganie bandaży odbywa się za pomocą siłowników hydraulicznych za pośrednictwem cięgien stalowych, do których stopniowo podwieszane są poszczególne elementy konstrukcji. Liczba, zakresy przenoszonych sił oraz rozmieszczenie cięgien zostały ustalone na drodze obliczeń projektowych. Zawsze istnieje jednak zagrożenie przeciążenia cięgna, wynikające z możliwej asymetrii obciążeń lub błędów obliczeniowych, co może doprowadzić do katastrofy budowlanej. Z tego powodu, jako część technologii montażu bandaży na ścianach kotła, zaproponowano monitorowanie sił przy pomocy pomiarów elektronicznych w systemie FSS (Force Sensor System) i symetryzację obciążeń poprzez dociskanie (dokręcanie) odpowiednich nakrętek montażowych. Opisane rozwiązanie jest przedmiotem zgłoszenia patentowego [3, 4].The technology of power boiler erection requires temporary suspend of buckstays. The aim of buckstay installation is to brace screens of a combustion chamber. During the power boiler assembling process buckstays are used as the engineering equipment (working platform). The suspending of buckstays is performed by means of hydraulic cylinders and steel strings. The amount, location and force ranges of strings are selected using designing computation. However, there is always a danger of string overload which results from the force asymmetry or computational faults. This can lead to a building accident. To minimise this risk and to ensure the highest process safety level, the computer system (Force Sensor System) for monitoring the force in each string allowing force symmetrization by tightening up special screw caps was designed and built. The force sensor system [3, 4] consists of 24 measurement units (MU) which make the sensor network connected via RS 485 interface. Each measurement unit (Fig. 3) contains: 1) a measurement foot to transfer the total force from a single string to the sensor (there is assumed the 1:3 force transmission), 2) a strain gauge based force sensor, 3) a microprocessor based signal amplifier equipped with a communication interface. The data coming from MU are acquisited by a central data concentrator. Next after pre-processing, the data are transmitted to the operation unit via a radiomodem. They are further presented in the online mode on the LCD panel and recorded on the system hard drives. The operation unit (Fig. 6) is equipped with a system which generates sonic and visual alarms when the critical values are exceeded. The use of the FSS during suspending of buckstays caused that the safety of the whole erection procedure was improved. The electronic online measurements and recorded data let engineers symmetrize the force and verify the values modelled before, that is when the construction had been designed