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保温管道

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集中供热已成为解决我国中型、大型、特大型城市供热的主要方式
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集中供热已成为解决我国中型、大型、特大型城市供热的主要方式。与国外相比,我国集中供热虽然发展较晚,但近年来快速发展,且具有管径大、输送距离长的特点。目前,我国保温管道的敷设方式主要以直埋为主,然而由于材料老化、环境腐蚀、极端荷载等情况的交互作用,直埋保温管道结构状态退化现象不可避免,甚至出现管道泄漏的安全事故。管道泄漏不但造成巨大的直接和间接经济损失,而且对人民生活和公共安全产生严重影响。因此,直埋保温管道的安全监测及评价预警技术也成为研究重要方向。一次应力是影响直埋保温管道结构安全运行的主要因素,而覆土荷载、不均匀沉降等因素导致的弯曲应力是一次应力的主要形式,目前尚缺乏监测直埋保温管道一次应力的有效方法。

针对实际工程中直埋保温管道工作管弯曲应变难以量化的问题,提出基于分布式光纤传感器的保温管道结构状态监测方法。监测系统包括传感器单元、数据采集单元、远程数据传输单元等,利用布置在保温管保温层与外护管之间的分布式光纤应变传感器和分布式光纤温度传感器,实现工作管弯曲应变以及泄漏行为的远程实时监测。对某段正在回填施工的直埋供热管段进行监测。分布式光纤温度传感器可真实测试管道的沿程温度分布,分布式光纤应变传感器可以有效监测工作管的弯曲应变。监测数据表明,直埋保温管道因覆土荷载、管沟基础不平整以及不均匀沉降导致的弯曲应力非常显著,作为一次应力对管道安全运行影响十分重要,在直埋保温管道安全评估中忽略与弯曲行为有关的一次应力,将导致偏于不安全结果,因此对直埋保温管道实施分布式实时监测十分必要。

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