集中供熱已成為解決我國中型、大型、特大型城市供熱的主要方式。與國外相比，我國集中供熱雖然發(fā)展較晚，但近年來快速發(fā)展，且具有管徑大、輸送距離長的特點。目前，我國保溫管網(wǎng)的敷設方式主要以直埋為主，然而由于材料老化、環(huán)境腐蝕、極端荷載等情況的交互作用，直埋供熱管道結構狀態(tài)退化現(xiàn)象不可避免，甚至出現(xiàn)管道泄漏的安全事故。管道泄漏不但造成巨大的直接和間接經(jīng)濟損失，而且對人民生活和公共安全產(chǎn)生嚴重影響。因此，直埋保溫管道的安全監(jiān)測及評價預警技術也成為研究重點。 一次應力是影響直埋供熱保溫管道結構安全的主要因素，而覆土荷載、不均勻沉降等因素導致的彎曲應力是一次應力的主要形式，目前尚缺乏監(jiān)測直埋供熱管道一次應力的有效方法。 針對實際工程中直埋保溫管道工作管彎曲應變難以量化的問題，提出基于分布式光纖傳感器的供熱管道結構狀態(tài)監(jiān)測方法。監(jiān)測系統(tǒng)包括傳感器單元、數(shù)據(jù)采集單元、遠程數(shù)據(jù)傳輸單元等，利用布置在保溫管保溫層與外護管之間的分布式光纖應變傳感器和分布式光纖溫度傳感器，實現(xiàn)工作管彎曲應變以及泄漏行為的遠程實時監(jiān)測。對某段正在回填施工的直埋供熱管段進行監(jiān)測。 分布式光纖溫度傳感器可真實測試管道的沿程溫度分布，分布式光纖應變傳感器可以有效監(jiān)測工作管的彎曲應變。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，保溫管因覆土荷載、管溝基礎不平整以及不均勻沉降導致的彎曲應力非常顯著，作為一次應力對管道安全的影響十分重要，在供熱管道安全評估中忽略與彎曲行為有關的一次應力，將導致偏于不安全的結果，因此對直埋保溫管道實施分布式實時監(jiān)測十分必要。 |
