背景说明:
根据《管道保护》2021年第4期 作者:滕建强 钦沛 对于沙漠环境下基于分布式光纤的管道悬空应力实时监测方法研究一文说明,该方法能够实时监测管道任意位置的纵向应变,并根据应变数据的分布特征准确识别管道悬空的发展变化情况,为实时监测和科学预警提供了有效手段。分布式光纤传感技术因具有实时监测、远程传感、分布式测量的优势,逐渐应用于埋地和海底管道,可以在线获得管道任意位置应变和泄漏等在位状态。杭州迈煌科技有限公司运用分布式光纤传感技术检测管道应力、管道泄漏、防第三方开挖、盗油报警、安全预警方面有多次运用,效果挺好!
系统组成及参数:
分布式光纤管道悬空应力实时监测系统是监测主机、分布式光纤应变传感器、监测软件等组成。
监测主机通道数:4通道(可定制)
工作原理:拉曼散射、光时域散射原理
可测范围:10km
采用时间:≥0.4m
测量时间:3~5s
测量精度:±1℃
应变精度:±20uε
定位精度:1m
工作环境:温度:0~45℃ 湿度:0~80%(无凝结)
分布式光纤应变传感器(光缆)采用复合材料和金属管保护,整体强度高,可以黏贴在被测结构表面或者埋入结构内部,广泛运用于石油石化管线应变监测,桥梁、隧道、大坝及边坡等土木工程。
光纤类型:单模
光缆类型:金属铠装
光缆截面尺寸:φ5mm
光缆重量:125kg/km
拉断力:2350N
工作温度:-20~85℃
分布式光纤管道悬空应力实时监测系统根据悬空管道响应机理,提出了一种利用分布式光纤应变传感器监测悬空附加弯矩曲线的方法,建立了管道悬空的识别技术。该方法的特点是可以对管道任意位置的纵向应变进行实时监测,通过数据分析获得管道悬空的发展变化情况。模型试验结果表明:分布式光纤应变传感器与电阻应变片在控制断面的监测数据基本吻合,说明该方法对于管道纵向应变的监测具有较高的可靠性,但是却可以有效避免应变片和光纤光栅(FBG)等点式测量技术无法对管道全长任意位置进行监测的局限性;当悬空导致管道产生一定的挠曲变形后(≥6 mm),分布式光纤监测数据呈现典型的悬空特征,可以准确判断管道悬空的出现,并且根据负弯矩峰值及其消失点的位置,可以定量识别悬空长度及其影响范围(转换段)。分布式光纤传感器提供了管道全长的应变分布情况,可以实时评估管道的弯曲应力状态,为悬空风险导致的管道失效提供预警数据。