[实用新型]长输油气管道应力应变监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应力应变监测装置，具体涉及一种长输油气管道应力应变监测装置。

背景技术

管道技术在石油、天然气等介质的长距离输送中有着独特的优势，随着西部油气资源的开发和境外能源的大量采购，管道运输将会在我国国民经济中占据越来越重要的地位。

长输油气管道的运行环境一般具备以下特点：(一)属于中压或高压管道，且输送介质皆为易燃易爆危险品，因此，对管道因内外载荷变化所引起的变形具有严格要求。(二)为典型的长距离线性工程，动辄数百数千乃至上万公里，且出于安全的考虑管道路由一般都选择在人烟稀少的山地丘陵等地带，因此，管道所在环境缺少电源，甚至无手机信号，汛期的雷雨天气和极端的高低温较为常见。(三)依据《SY/T0019-97》行业标准，管道一般采用牺牲阳极或外加电流阴极保护技术来防止管道腐蚀，因而管体带电。

因此，对长输油气管道的应力应变进行准确及时的监测，使长输油气管道的变形程度在允许的范围内，从而防止长输油气管道泄漏具有重要意义。现有技术中，常用的监测技术是使用电阻式应变片或者振弦式应变计，但是，这两种监测技术经常因电弧、雷暴或腐蚀等原因发生熔断、短路和锈蚀的情况，从而严重影响原始应力应变数据采集的连续性和稳定性，从而降低了监测装置的监测效用，致使无法及时准确的获知管道的变形情况。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种长输油气管道应力应变监测装置，采用光纤光栅技术监测长输油气管道的应力应变情况，具有抗干扰能力强的优点，能够安全、精确、长期地监测长输油气管道的应力应变数据。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种长输油气管道应力应变监测装置，包括：光缆终端盒和一个以上安装在所述长输油气管道外表面的光纤光栅传感器；所述光缆终端盒设置有一个以上光缆接口，每一个所述光缆接口通过光缆与一个所述光纤光栅传感器连接。

优选的，将所述长输油气管道沿轴向等间距划分得到一个以上监测截面，在每一个所述监测截面的周向安装一个以上所述光纤光栅传感器。

优选的，相邻所述监测截面之间距离为25米-40米。

优选的，当所述长输油气管道的管径为813毫米、壁厚为12.5毫米、操作压力为6.3MPa以及材质为X60型钢时，相邻所述监测截面之间距离为30米。

优选的，所述光纤光栅传感器包括应变光纤光栅传感器和温度光纤光栅传感器；在每一个所述监测截面的环向同时安装所述应变光纤光栅传感器和所述温度光纤光栅传感器。

优选的，在每一个所述监测截面的环向同时安装三个所述应变光纤光栅传感器和一个所述温度光纤光栅传感器。

优选的，三个所述应变光纤光栅传感器和一个所述温度光纤光栅传感器均安装在所述长输油气管道外表面的上半部。

优选的，三个所述应变光纤光栅传感器呈“品字形”设置在所述长输油气管道外表面的上半部。

优选的，所述长输油气管道包括表面防腐层和包裹在所述表面防腐层内部的钢质管道；所述光纤光栅传感器通过焊接和/或磁吸附的方式直接与所述钢质管道的外表面固定连接。

优选的，还包括：密封固定安装在所述长输油气管道外表面的隔离外壳；所述光纤光栅传感器设置在所述隔离外壳的内部。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的长输油气管道应力应变监测装置，采用光纤光栅技术监测长输油气管道的应力应变情况，不受管道防腐阴极保护电流干扰，并且不产生任何电弧，因此具有抗干扰能力强的优点；而且通过光缆传输光纤光栅传感器采集到的管道应力应变参数，能够安全、精确、及时地监测长输油气管道的应力应变数据。

附图说明

图1为本实用新型提供的长输油气管道的监测截面布局示意图；

图2为本实用新型提供的长输油气管道的轴向布局示意图；

1---位于上部的应变光纤光栅传感器；2---位于左侧的应变光纤光栅传感器；3---位于右侧的应变光纤光栅传感器；4---温度光纤光栅传感器；5---长输油气管道；6---监测截面；7---滑坡体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：