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

1、油氣管道的安全運(yùn)行一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)問題。通過對國內(nèi)外長輸管線失效事故進(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)，給長輸油氣管線的安全運(yùn)行埋下了隱患。針對上述問題，本文提出利用分布式光纖傳感技術(shù)對長輸油氣管道進(jìn)行變形監(jiān)測，并針對影響變形監(jiān)測的因素進(jìn)行分析。該技術(shù)能突破常規(guī)方法的局限性，實(shí)現(xiàn)長輸管道的長期變形監(jiān)測。本課題是在“

2、十二五”國家科技支撐計(jì)劃（項(xiàng)目編號：2011BAK06B01-13）“長輸管道跨越段變形監(jiān)測與評價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究”的資助下開展的，主要開展了以下基礎(chǔ)性研究工作：
　?。?）檢索、查閱國內(nèi)外油氣管線失效模式及檢測方法的相關(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)測對象。分析管道變形的基本形式和工程中常見形式，總結(jié)管道變形常用方法，指出傳統(tǒng)檢測方法存在的問

3、題，提出利用布里淵光纖傳感技術(shù)對變形進(jìn)行監(jiān)測；
　　（3）對常見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。重點(diǎn)分析了溫度和應(yīng)變對布里淵散射頻譜的影響，通過建立受激布里淵散射（SBS）物理模型，采用有限差分法對SBS的耦合波方程進(jìn)行求解，對影響過程進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　（4）采用十噸的多通道加載機(jī)，對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