一、技术产品名称
PCCP断丝声光纤监测与爆管预警技术
二、主要功能与先进性
PCCP是引调水工程中常采用的结构型式,预应力钢丝腐蚀断裂是造成PCCP运行期爆管事故的主要原因,开展断丝声光纤监测是保障PCCP长期安全运行的主要技术手段。该技术通过运用声光纤监测系统实时记录各节管道断丝根数,判定管道的剩余承载力,进而根据管内压力/应变监测结果做出爆管预警。
中国水利水电科学研究院在国家重点研发计划项目资助下,联合国内多个光纤传感技术厂家,主持开发了基于多原理的国产化声光纤综合监测系统。该系统基于迈克尔逊干涉原理监测高频声学信号,识别其中的断丝信号,基于后向瑞利散射原理同步监测低频信号,定位断丝信号。在断丝监测成果的基础上,运用非线性有限元分析方法计算管道结构的剩余承载力和变形,进而根据管内压力/应变监测结果做出爆管预警。本研究共计授权国内发明专利3项;并依托水利部基建项目“长距离大口径PCCP无损检测实验平台”验证了国产系统的可靠性。
三、技术指标
本技术的技术指标如下:
(1)适用于口径1.8m-4m的PCCP
(2)适用于内衬型或者埋置型管道
(3)适用于单层钢丝或者双层钢丝管道
(4)单通道最长监测距离20km
(5)断丝信号监测频率100kHz
(6)断丝信号空间定位精度±5m
四、主要应用领域
本技术可应用于水利、市政等行业的PCCP输水工程运行期安全检测。
授予国内发明专利情况
专利号 |
专利名称 |
专利权人 |
发明人 |
2021106310660 |
一种PCCP爆管监测预警系统及方法 |
中国水利水电科学研究院 |
商峰 杨波 刘毅 关炜 |
2018115197383 |
一种管道安全性评估方法及系统 |
中国水利水电科学研究院 |
张国新 杨波 刘毅 商峰 张龑 黄涛 聂鼎 赵妍 |
2018112186546 |
PCCP管腐蚀断裂过程的加速模拟实验装置及方法 |
中国水利水电科学研究院 |
商峰 张国新 杨波 刘毅 黄涛 聂鼎 |
PCCP断丝监测与爆管预警方法
高频系统监测到的典型断丝信号
低频系统对典型断丝信号的定位
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