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基于光纤光栅应变传感器的管道腐蚀监测研究

崔晓蕾  
【摘要】:长距离输油输气管道大量建设,覆盖面积更广泛,经过地区气候条件更复杂,对输油输气管道的健康监测要求也更高。结合输油输气管道服役需求和腐蚀破坏特点,以及光纤光栅耐酸碱腐蚀,抗电磁干扰,测量精度高,测量表现稳定,体积小等特点,本文提出一种监测输油输气管道腐蚀的新型光纤光栅传感器——箍式FBG应变测量传感器。第一章,介绍了各国输油输气管道发展状况和我国输油输气管道出现的问题,综述现有各类输油输气管道监测方法。介绍光纤光栅传感技术的基本原理和应用状况,以及光纤光栅传感技术应用于输油输气管道的优势。第二章,详细地介绍了箍式FBG应变测量传感器的封装工艺、安装方法和基本工作原理。将箍式FBG应变测量传感器安装在无缝钢管的外表面进行压力标定试验,循环往复加载试验,重复利用性试验,证明箍式FBG应变测量传感器应用于输油输气管道监测,线性性质良好,工作应能稳定,可重复利用。第三章,介绍箍式FBG应变测量传感器应用于输油输气管道全截面腐蚀监测,进行管道壁厚标定试验,不同的壁厚代表不同程度的全截面腐蚀。试验结果证明箍式FBG应变测量传感器对输油输气管道壁厚变化敏感,能够识别不同程度的全截面腐蚀。第四章,介绍箍式FBG应变测量传感器应用于输油输气管道局部腐蚀监测,试验结果证明箍式FBG应变测量传感器对输油输气管道局部壁厚变化敏感,能够识别局部腐蚀。


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