基于分布式光纖傳感技術(shù)的管道彎曲變形監(jiān)測(cè)影響因素研究.pdf

1、油氣管道的安全運(yùn)行一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸管線失效事故進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)彎曲變形引起的管道失效占了相當(dāng)大的比例，它是威脅長(zhǎng)輸油氣管道安全運(yùn)行的重要因素之一。傳統(tǒng)的管道變形監(jiān)測(cè)方法耗時(shí)耗力，很難實(shí)時(shí)掌握管道運(yùn)行狀態(tài)，給長(zhǎng)輸油氣管線的安全運(yùn)行埋下了隱患。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出利用分布式光纖傳感技術(shù)對(duì)長(zhǎng)輸油氣管道進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，并針對(duì)影響變形監(jiān)測(cè)的因素進(jìn)行分析。該技術(shù)能突破常規(guī)方法的局限性，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)輸管道的長(zhǎng)期變形監(jiān)測(cè)。本課題是在“

2、十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃（項(xiàng)目編號(hào)：2011BAK06B01-13）“長(zhǎng)輸管道跨越段變形監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究”的資助下開(kāi)展的，主要開(kāi)展了以下基礎(chǔ)性研究工作：
　?。?）檢索、查閱國(guó)內(nèi)外油氣管線失效模式及檢測(cè)方法的相關(guān)文獻(xiàn)資料，制定合理的研究方向和技術(shù)路線。
　　（2）結(jié)合油氣管道現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行失效模式和失效事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，選擇彎曲變形為監(jiān)測(cè)對(duì)象。分析管道變形的基本形式和工程中常見(jiàn)形式，總結(jié)管道變形常用方法，指出傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在的問(wèn)

3、題，提出利用布里淵光纖傳感技術(shù)對(duì)變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
　?。?）對(duì)常見(jiàn)的布里淵散射光纖傳感技術(shù)進(jìn)行比較與分析，從變形監(jiān)測(cè)的需要出發(fā)，采用布里淵光時(shí)域分析(BOTDA)光纖傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)管道變形監(jiān)測(cè)。重點(diǎn)分析了溫度和應(yīng)變對(duì)布里淵散射頻譜的影響，通過(guò)建立受激布里淵散射（SBS）物理模型，采用有限差分法對(duì)SBS的耦合波方程進(jìn)行求解，對(duì)影響過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。
　?。?）采用十噸的多通道加載機(jī)，對(duì)西氣東輸工程管道模型進(jìn)行變形加載試驗(yàn)，同時(shí)應(yīng)用