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申请/专利权人:南京工业大学
摘要:本发明涉及一种监测埋地油气管道挠度和截面最大应力的方法和系统,属于结构健康监测领域。通过在油气管道旁铺设一根辅助管,内置三根光缆,利用辅助管测得的应变数据间接得到油气管道的挠度和截面最大应力。相比传统的点式传感器和粘贴光纤的方法,本发明施工简单,成本教低,可应用于新建及在役管道。系统包括辅助管、内嵌光缆、BOTDA主机及用于数据处理的计算机。内嵌光缆固定于辅助管的凹槽中。光缆首尾相连形成回路,连接至BOTDA主机,测量应变数据在云端或本地计算机处理。在油气管道和辅助管挠度近似相等的前提下,有限元模拟验证表明:由辅助管截面最大应变间接得到油气管道截面最大应力的计算方法正确无误。
主权项:1.一种用于油气管道挠度和截面最大应力监测的方法和系统,包含辅助管,管中有三个空心凹槽用于镶嵌固定三根光缆;所述辅助管在油气管道径向短距离内放置,且长度方向和油气管道长度方向一致;所述三根光缆通过连接光缆连接到BOTDA主机;用辅助管中三根光缆测得的应变数据在云端或者本地计算机进行插值、计算,得到辅助管的挠度和截面最大应变,从而间接得到油气管道的挠度和截面最大应力;上述油气管道的挠度约等于辅助管的挠度;上述油气管道在长度方向为x方向的截面最大应力为σ1x=E1*e1x,其中E1为油气管道的杨氏模量,e1x为油气管道在x处的截面最大应变,其中e1x=e2x*D1D2,其中e2x为辅助管的截面最大应变,D1为油气管道的外部直径,D2为辅助管的外部直径。
全文数据:
权利要求:
百度查询: 南京工业大学 一种监测油气管道挠度和截面最大应力的方法和系统
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