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布里渊光纤传感器预制直埋保温管锈蚀监测

作者:于海洋 李祥立 赵雪峰  来源:大连理工大学建设工程学部 
评论: 更新日期:2016年09月16日
4 试验数据整理
在电化学加速锈蚀的情况下,试件经过2d持续腐蚀后,布里渊分析仪基本监测不到应变的变化,此时停止试验。测试段锈蚀前后的情况分别见图2、3。
 
 
将5个连续有效测点的光纤平均应变作为传感段光纤平均应变,传感段光纤平均应变随测试时间的变化见图4。
 
由测试结果可知,发生锈蚀前测试段外直径D1为73.8mm,电化学加速锈蚀结束后测试段钢管不包含锈蚀层的外直径D1为72.8mm,代入式(2)可计算得到电化学加速锈蚀结束后测试段钢管质量损失率e为0.149,此时传感段光纤的应变为2161.0×10-6。由式(7)可计算得到,由锈蚀导致的测试段体积膨胀率h为l.16。设定在钢管发生锈蚀后h保持不变,则可由布里渊分析仪读取的传感段光纤应变及式(7)计算得到各时刻测试段钢管质量损失率。测试段钢管质量损失率随测试时间的变化见图5。
 
5 结论
①布里渊传感器在钢管开始锈蚀的1h内就能检测到传感段光纤的应变,灵敏度高,能够有效监测钢管的前期锈蚀情况。
②该试验中布里渊传感器可以监测的钢管最大质量损失率达16%左右,监测范围大,可满足实际热网工程需求。
③传感段光纤及传输光纤均采用普通光纤,价格低廉,因此布里渊传感器的成本比较低。光纤成分为SiO2,化学性质比较稳定,使用寿命较长,能够适用于直埋热水保温管工作钢管外表面锈蚀的监测。
 
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