高溫壓力管道應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展迅速，高溫壓力管道的應(yīng)用越來(lái)越普遍，在發(fā)電廠、化工和石油企業(yè)等都得到了應(yīng)用，同時(shí)，高溫壓力管道的安全問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，其輸運(yùn)的物質(zhì)大多有毒或者易燃易爆，容易發(fā)生毒氣泄漏和管道爆炸等重大事故。目前國(guó)內(nèi)外用于壓力管道安全監(jiān)測(cè)的技術(shù)都還存在不足，而且不適用于檢測(cè)在300℃高溫環(huán)境下工作的壓力管道，因此高溫壓力管道的安全需要新的監(jiān)測(cè)技術(shù)。
　　本文通過(guò)對(duì)高溫壓力管道的失效性原因進(jìn)行分析，得出了高溫蠕變破壞和管道內(nèi)

2、壁蠕變破壞為管道失效的首要原因，同時(shí)分析了高溫壓力管道的壽命預(yù)測(cè)模型，根據(jù)光纖光柵（FBG）的傳感技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并完成了基于LabVIEW的高溫壓力管道安全應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
　　本論文的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由高溫FBG應(yīng)變傳感器、耦合器、SM130光纖光柵解調(diào)儀、LabVIEW軟件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、GSM短信發(fā)送模塊組成。高溫FBG應(yīng)變傳感器采用FBG復(fù)用傳感技術(shù)組成傳感監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，由光纖光柵解調(diào)儀采集信號(hào)并傳輸?shù)絃abVIEW計(jì)算機(jī)軟件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)

3、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，若觸發(fā)所設(shè)置的報(bào)警閾值，GSM短信發(fā)送模塊就會(huì)將報(bào)警信息發(fā)送到用戶手機(jī)。
　　本論文的軟件安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由LabVIEW設(shè)計(jì)編寫完成，其功能主要有用戶系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及短信預(yù)警功能。用戶系統(tǒng)由用戶登錄和用戶管理兩部分組成。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢、以及生成監(jiān)測(cè)報(bào)告等功能。短信預(yù)警功能，就是根據(jù)對(duì)高溫壓力管道壽命預(yù)測(cè)模型的分析，采用C影射法，設(shè)計(jì)了兩種預(yù)警模型，即應(yīng)變累計(jì)上限方式和應(yīng)變速

4、率超限方式。
　　本文針對(duì)高溫壓力管道的表面應(yīng)變監(jiān)測(cè)技術(shù)的需要，采用了菱形耐高溫應(yīng)變敏感合金結(jié)構(gòu)，并對(duì)高溫聚酰亞胺FBG裸柵封裝成實(shí)驗(yàn)所需的高溫FBG傳感器，使用LabVIEW軟件編寫了計(jì)算機(jī)安全監(jiān)測(cè)軟件，設(shè)計(jì)搭建了在0～300℃溫度范圍內(nèi)，對(duì)應(yīng)變進(jìn)行多點(diǎn)組合網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的FBG高溫應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的基于LabVIEW的高溫壓力管道安全應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效性和實(shí)時(shí)性，進(jìn)行了高溫FBG應(yīng)變傳感實(shí)驗(yàn)。首先在實(shí)驗(yàn)室搭建了整