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)輸管道失效事故分析,發(fā)現(xiàn)管道橫向屈曲變形破壞和管道沉陷破壞占管道破壞的比例相當(dāng)大,嚴(yán)重危害了管道的安全運(yùn)行,因此開展管道橫向屈曲破壞和管道沉陷破壞研究尤為重要。本文著重介紹了一種基于布里淵散射原理的分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)距離長(zhǎng)、能實(shí)時(shí)、分布式監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。論文的主要工作包括以下幾個(gè)方面：（1）探索分布式光纖布設(shè)方案。管道存在沿任一方向彎曲的可能,這時(shí)管道截面中性軸位置不確定,布設(shè)一條傳感光纖很可能監(jiān)測(cè)不到變形最大位置點(diǎn)處的應(yīng)變值。本文基于這一監(jiān)測(cè)原理,制定了合理的光纖布設(shè)方案-沿管道平行布設(shè)三條呈一定角度的光纖,可以求解出管道發(fā)生任何方向變形時(shí)的最大應(yīng)變值。（2）進(jìn)行連續(xù)管道橫向屈曲分布式光纖監(jiān)測(cè)方法的研究。本次測(cè)量中,選擇測(cè)量準(zhǔn)確度更高的裸光纖作為傳感光纖,然后利用管道屈曲理論,對(duì)采集到的應(yīng)變值進(jìn)行了彎曲應(yīng)變和軸壓應(yīng)變的分離處理,從彎曲應(yīng)變圖上準(zhǔn)確體現(xiàn)了管道屈曲變形的演化過(guò)程。RST311L激光全站儀采集到的側(cè)向位移圖與BOTDA采集到的應(yīng)變圖發(fā)展趨勢(shì)相吻合,從側(cè)面說(shuō)明光纖監(jiān)測(cè)管道屈曲的可行性。（3）進(jìn)行分段管道沉陷... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１管道事故??Ｆｉｇ．?ｌ．ｌ?ｔｈｅ?ｐｉｐｅｌｉｎｅ?ａｃｃｉｄｅｎｔ??

（５）光纖光柵傳感器法??光纖光柵傳感器可以對(duì)溫度和應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量，具有質(zhì)量體積小、抗電磁干擾性強(qiáng)、??抗腐燭等優(yōu)點(diǎn)，是一種發(fā)展非常迅速的新型傳感器技術(shù)。測(cè)量原理如圖１．３所示，當(dāng)??一束帶寬為的光經(jīng)過(guò)光纖光柵時(shí)，會(huì)反射回與光纖光柵相匹配的單色光？ＣＢ，其余光束??過(guò)濾出去。反射光的波長(zhǎng)Ｘｂ滿足如下公式：??／ｉｇ?＝?（１．１）??式中：、為布拉格波長(zhǎng)；ｎｅｆｆ為光纖傳播模式時(shí)的有效折射率；Ａ為光柵柵距。??３??

乎衡外差接收機(jī)?Ｉ??圖２．１?ＢＯＴＤＲ原理示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ＢＯＴＤＲ??ＢＯＴＤＲ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，能對(duì)光纖進(jìn)行單端測(cè)量，并且能測(cè)到斷點(diǎn)，在工程上??應(yīng)用十分廣泛。但該技術(shù)的測(cè)量范圍不大，并且測(cè)量的精度也不高。一些研究者基于??ＢＯＴＤＲ系統(tǒng)做了大量研究工作，使得ＢＯＴＤＲ測(cè)量技術(shù)越來(lái)越成熟。英國(guó)南安普敦大??學(xué)的研究小組提取到了自發(fā)布里淵散射信息，在實(shí)驗(yàn)中用到的釆集儀器是馬赫一曾德而??干涉儀，同時(shí)獲取了溫度和應(yīng)變分布信息，傳感精度分別為４°（：和２９０＾１￡，空間分辨率??為１０ｍ。ＫｕｒａｓｈｉｍａＴ．等人利用相干檢測(cè)的方法，在１１．５７Ｋｍ的光纖上做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研??究，最后獲得了±０．００６％的應(yīng)變傳感精度，空間分辨率為ｌＯＯｍ。日本的Ａｎｄｏ公司總??結(jié)前人研究經(jīng)驗(yàn)


本文編號(hào)：2907757