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使用光纤传感器测量管壁厚度并监控管道腐蚀的速度

2022-02-19 16:25分类:传感器 阅读:

 

根据应用光纤线感应器精确测量壁厚薄厚,气体管道工作员能够关注并监管管路锈蚀的速率。将感应器与互联网控制仪表相接,可使工作员远程控制进行工作中。

恰当跟踪腐蚀深度的改变针对天燃气管道操作工而言是个艰巨的挑戰。假如被测的腐蚀深度超出2密尔/年,实际操作职工便会被规定采取一定的有效措施以缓解浸蚀或完成修补。虽然很多历经认证的技术性(如浸蚀抽样管和电阻器探头)能够用来精确测量浸蚀,但绝大部分技术性精确测量的是汽体的浸蚀,而不是管路壁的转变。因为这种办法只有间接的计算出来管路路线的腐蚀深度,固此精确测量的精密度遭受各种要素的危害。

对于这个问题。Fiber Optic systems Technology企业(FOX-TEK)开发设计出的一个解决方法,是将十分敏感的FT光纤线壁厚感应器和网络视频监控仪器设备及其一个通讯卫星或是充电电池调制调解器结台起來。这一体系还可以从任何地方精准地长距离跟踪管路浸蚀状况。

该系统软件运用FT感应器及其相接的监控表来测由浸蚀造成的每分的厚度转变。这一系统软件是是非非入侵式的,能够在管路外外表完成精确测量。坐落于管路或是高压容器的外表层地应力在不会改变的负担和气温下,其变化量与壁厚薄厚的变动反比。根据较为测定地应力转变与FT感应器监管

器纪录的数据信息,及其设施的几何图形信息内容,企业还可以将来源于控制器的原始记录转换成包括溫度,工作压力弯折应变力和壁厚变软水平的有效主要参数。

实际操作基本原理

感应器的实用性标准是低相干光干预。感应器是使用传统式的单模做成的;光纤线的小孔径和协调能力使感应器可以被封裝到这些适合监管多种多样难题(包含浸蚀和管路弯折难题)的外观构造中。

虽然其他订制仪器设备和仪表盘长短被用以独特新项目FT电磁线圈感应器能够被用以大部分使用中,并可以精确测量超出±15mm的感应器总偏移。这一采样率融合了感应器长度测量,限制了地应力范畴,一个10m检测长短感应器的压力范畴为±1500με。在项目实施计划环节就必须根据挑选计量检定长短和感应器构造来达到相应的项目目标。

依据管路浸蚀状况来测算管路壁耗损,一般 必须来源于3个FT感应器的地应力信息内容。一个是坐落于受关心部位的感应器,依据內部工作压力、管路壁薄厚外表温度得到对应的地应力信息内容。另2个感应器给予赔偿数据信号,使体系可以依据工作温度和工作压力的差异分离数据信号成份。一旦进行赔偿,在关心地区测出的压力就与残留的厚度反比(公式计算1):

这里ε=地应力;P=內部工作压力;

D=管道直径;v=Poisson比例;

E=Young指数; t=“壁厚”。

因为內部浸蚀是一个超慢的全过程,因此有时候必须搜集超出30天的数据信息,便于把与壁厚耗损相关的讯号及情况数据信号分离出来。

运用日前可以用的2个FT感应器之一来调制解调感应器的电子光学数据信号。FT 3405关键适用于持续监管运用(图1A),而且根据交流电供电系统,FT 3410由蓄电池供电系统,而且外观设计更为紧密,适用户外分阶段监管运用(图1B)。

FT 3405的可编程控制器特点使企业可以对所有的联接的FT感应器制订一个全自动扫描仪的时刻表。全部从感应器采集的信息都被存储到永久储存器中。这种特点有利于降低上班时间、确保不断得到平稳的数据流分析,而且能够捕捉大量的数据信息。

能够使好几个3405互相连接,并将他们接入到一个传输数据系统软件中,使企业能够每日立即将传输数据到外地公司办公室,降低需要的浏览总数。

运作的感应器

因为浸蚀扩张的概率持续提高,在国外东南部地区,某天燃气管道营运商方案运用浸蚀抽样管来跟踪两根穿越重生低地地域的管路转变。虽然一个浸蚀抽样管暗示着壁耗损速度在可接纳程度内,但作业者期待可以根据立即精确测量明确真实的壁厚耗损速度。

两根管道沒有被遮盖(图2),因而任何的全过程基本都是公布实现的,FOX-TEK在一些地址根据超音波扫描仪(图3)来迅速掌握管路壁的当前状况。

实际操作工作人员安裝了附加的浸蚀抽样管端口号,FOX-TEK工作人员则在2个管路上的三处安裝了24个FT感应器(图4)。15个电磁线圈FT感应器被组装在底边或是数字时钟六点处,4个FT感应器被组装在数字时钟12点处做为工作压力参照,还安裝了五个专用型FT温度感应器。历经环氧树脂解决后,正确引导光缆电缆根据PVC管道曲折到一个机壳中(图5)。

全部从管路路线上的FT感应器体系中整理的信息内容(图6)都根据企业的数据库管理和分析工具(DMAT)程序流程实现剖析。DMAT被制定成与FOX-TEK机器设备协调工作,可仿真模拟真正全过程并形成汇报。

因为操作系统的特点,管路内的工作压力变化并不一致。为了更好地调整这种工作压力起伏,原始记录每2钟头被均值一次。为了更好地进一步清除数据信息差别,剖析工作人员每七天集中化并制订壁厚地应力与工作压力参照地应力的比例以及趋势分析。为了更好地简单化数据信息表述,均值每一个月测算一次数据信息。

工作压力参照感应器和壁厚感应器受机械设备和内应力的操纵。DMAT内嵌调制调解器能够分离出来包括与工作压力/溫度有关的初始地应力数据信号,仅有这些暗示着壁厚转变的数据信号才能够被制作出去。图7表明了从一个

感应器处获得的典型性数据信息。

当DMAT被用来清除总体地应力、工作压力和气温中间的藕合时,FOX-TEK剖析工作人员得到了一份如图所示8所显示的趋势图,图上根据对在其中一个壁厚感应器的剖析,表明出当前的厚度发展趋势。

在图9中示出了从三个部位点的FT感应器处得到的逐月数据信息。表1表明了短期内(以往2个月)、三个月、长期性(从监管逐渐)的发展趋势。用“xxx”表明的值在数据分析上并不重要。

根据四个月搜集到的信息与现阶段根据控制器的均值壁厚耗损速度最配对的约为0.0012英寸每一年。因为操作系统的敏感性为0.002英寸,这一浸蚀速率小于系统软件能测的敏感度。

运用和好处

除开技术性层面的益处,运用FOX-TEK FT感应器运维管理系统浸蚀具备可回收利用成本费的益处,包含:

从难以贴近的地点更快得到浸蚀数据信息;

根据立即精确测量管路中受关心地区,得到更安全可靠的数据信息;

根据保持靠谱的及时数据信息能够更好地开展检查记录;

降低与查验有关的人工成本;

根据使用寿命终期评定得到更长的运转時间;

更靠谱,更低风险性。

FOX-TEK系统软件在监管浸蚀层面具有普遍的运用,能够监管各种类型管路的浸蚀状况,特别是在适用跟踪通

常的壁厚耗损。运用FT感测器监控的“体细胞”工作能力及其远程控制供电系统,FOX-TEK能够远程控制监控管路。这降低了安装成本费与此同时保障了管路有关信息的一致性。

责编:gt

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