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PCCP断丝声光纤监测与爆管预警技术

发布时间: 2022-12-02 来源: 水电中心

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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