导语:通过利用光纤传感器来测量管道壁的厚度,工控伺服系统技术专家可以追踪并监控自然环境中腐蚀过程的速度。将这些传感器与网络控制仪表相连,可使技术人员远程完成工作。正确追踪腐蚀速率变化对于天然气管道操作员来说是个严峻的挑战。如果被测的腐蚀速率超过2毫米每年,操作人员就会被要求采取措施以减轻腐蚀或进行修复。
尽管许多经过验证的技术(如电阻探针)可以用于测量腐蚀,但绝大多数技术仅能间接地推算出管道线路的腐蚀速率,因此此类测量精度受到多种因素影响。为了解决这个问题,Fiber Optic systems Technology公司(FOX-TEK)开发了一种利用FT光纤壁厚传感器和网络监控仪器以及卫星或电池调制解调器结合起来的非侵入式系统,该系统能够从任何地方精确地远距离追踪管道外表面上的应力变化情况。
该系统使用FT传感器记录每分钟由腐蚀导致的地壳变化,并且不需要对管道内部进行干扰性质的手术般的手段。位于天然环境中的压力和温度保持稳定,其变化量与管壁厚度成反比。通过比较所得应力数据与FT传感器记录,以及设备几何信息,可以将来自原始数据转化为含有温度、压力弯曲应变和管壁变薄程度参数。
操作原理基于低相干光干涉原则,其中单模光纤制成,以适应监控多种问题,如外部冲击、弯曲等。在特定项目中,可以选择合适长度及结构设计以满足具体目标。此外,由于内部扩散是一个极慢过程,有时需要收集超过30天数据才能分离相关信号及背景噪声。
在美国东南部,一位天然气运营商计划使用一种称为“燃烧取样”方法来跟踪两条穿越低洼地区的输油泵线损耗情况。一旦确定了实际损耗速率,这些运营商就能够更好地管理其资产并延长其使用寿命。此外,这一系统还可用于检测其他类型的问题,如裂缝、弯曲或膨胀,从而帮助企业维护其设施并提高效率。