一、方案背景

深埋地下的油氣管道規(guī)模龐大，會(huì)因地質(zhì)沉降存在應(yīng)力危害導(dǎo)致變形，輕則對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境造成破壞，重則威脅資產(chǎn)完整性。管道本體變形監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)預(yù)警地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)管道的安全控制，減少因地質(zhì)災(zāi)害造成的管道破壞，為管道的運(yùn)行維護(hù)策略提供保證。

二、方案概述

管道通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的部分管線通常要承受增長(zhǎng)的縱向應(yīng)變，因此獲取管道縱向應(yīng)變的變化是管道力學(xué)監(jiān)控的主要內(nèi)容。取得了管道的應(yīng)變變化數(shù)據(jù)，就可以利用材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系判別管道的力學(xué)狀態(tài)。

參照材料力學(xué)強(qiáng)度理論，管道在外力作用下，當(dāng)應(yīng)力或應(yīng)變達(dá)到某一臨界值時(shí)，即發(fā)生失效。因此管道設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)管材和管道的幾何尺寸規(guī)定了管道的容許應(yīng)力或容許應(yīng)變。

通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠掌握管道在外力作用下的力學(xué)行為和變形趨勢(shì)，因此與操作條件下荷載（內(nèi)壓、溫差）引起的應(yīng)力或應(yīng)變和管道彈性敷設(shè)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力或應(yīng)變進(jìn)行組合，與容許應(yīng)力或容許應(yīng)變進(jìn)行比較，就可以對(duì)管道的力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)將加速度轉(zhuǎn)換為信號(hào)的傳感器，測(cè)量空間加速度，就可以全面準(zhǔn)確地對(duì)管道本體變形趨勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，此外還可以利用位移傳感器測(cè)量管道的裂縫和位移量，對(duì)管道的裂縫進(jìn)行長(zhǎng)期的相對(duì)位移變化監(jiān)測(cè)。

目前安裝在管道本體上監(jiān)測(cè)設(shè)備主要有：振弦式或光纖光柵式應(yīng)變計(jì)、三軸加速度傳感器、振弦式位移傳感器。

三、方案示意圖

四、方案功能特點(diǎn)

1）7*24小時(shí)全生命周期監(jiān)測(cè)；

2）具有遠(yuǎn)程控制功能，可通過(guò)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行召測(cè)、遠(yuǎn)程設(shè)置參數(shù)等，方便用戶的使用與管理；

3）適應(yīng)惡劣環(huán)境能力強(qiáng)，適應(yīng)各種從極寒至酷熱環(huán)境，能抗灰塵，具有較高的抗鹽類(lèi)腐蝕、酸性腐蝕的能力；

4）穩(wěn)定性和可靠性高。高精度檢測(cè)儀器，具有出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，在軍事、航空、航天中應(yīng)用廣泛，產(chǎn)品都已經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試；

5）可以綜合分析歷史數(shù)據(jù)，能夠?qū)艿雷冃闻c土體沉降變化等進(jìn)行綜合分析，確保管道的安全性；

6）具有良好的防雷抗干擾功能，有效避免系統(tǒng)的雷擊損壞；

7）具有自預(yù)警與報(bào)警功能。不同的分析算法相結(jié)合，將所有可能出現(xiàn)的管道狀態(tài)均涵蓋進(jìn)入系統(tǒng)，從而有限預(yù)防與預(yù)警事故。

五、主要監(jiān)測(cè)設(shè)備

1）管道本體應(yīng)力監(jiān)測(cè)站

2）管道本體振動(dòng)監(jiān)測(cè)站

3）管道本體位移監(jiān)測(cè)站