[实用新型]压力管道焊缝破损监测传感器系统

说明书

技术领域

本实用新型所述的压力管道焊缝破损监测传感器系统，属于传感器技术领 域，特别涉及到一种压力管道焊缝破损监测传感器系统的构造设计。

背景技术

焊缝作为压力管道损伤的众多薄弱环节中的一个重要因素，对焊缝的实 时安全监测也是亟需解决的难题。由于焊接工艺本身的特点，焊接接头在形 成过程中经历复杂和不均匀的热过程，致使焊后接头存在较大的残余应力和 变形、几何不连续和力学性能的不均匀性，在焊接接头容易产生裂纹、夹渣、 气孔、咬边等焊接缺陷，减小了焊接接头承载截面的有效面积，截面应力增 加，这些缺陷的存在和发展将导致压力管道失效与断裂。若能对焊缝进行在 线监测，自动感知初期微小的焊缝损伤与泄漏，将更有利于掌握压力管道的 安全与运营状态，及时发现事故先兆、避免突发恶性事故发生。

目前比较常见的焊缝监测技术主要是焊缝探伤以及电化学方法。探伤技 术有磁粉探伤、超声波探伤、X射线查伤、着色探伤和声发射探伤等，焊缝 探伤不仅可以检验焊缝的质量还可以测出焊缝的高度，是最直接有效的检测 手段，但这些探伤技术都只能对焊缝进行阶段性的安全检测而无法提供实时 的在线安全运营监测。而电化学方法对焊缝的检测尚未普及，检测时需要对 传感器进行供电，电信号传输距离、传输信号的抗干扰能力和传输介质的用 电安全都难以保证，同时由于电化学方法现在多数采用人工制作的方法，检 测精度和分辨率都有待改进。

光纤光纤是一种性能优良的敏感元件，可通过布拉格反射波长的移动来 感应外界微小应变变化，实现对结构应力、温度等参数的在线监测。它具有 本质防爆、抗电磁干扰、测量精度高、集传感与传输于一体、使用方便等特 点，适用于油气、化工等危险品运输管道的长距离远程监测。

专利[名称：一种用于测量管道环向应变的应变箍传感器，公开号：CN 102636128A，公开日：2012.08.15，中国]提出了一种测量管道环向应变的应变 箍传感器，是一种光纤光栅传感器，可以用作压力管道环向应变监测的传感器， 但应用于焊缝的监测，需要针对焊缝特点设计传感器系统，将焊缝封于密闭空 间内以监测焊缝破损引起的微小定点泄漏。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的压力管道焊缝破 损监测传感器系统，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种 新型的压力管道焊缝破损监测传感器系统，用以解决现有技术难以实时监 测、用电潜在危险、易受电磁干扰影响的问题。满足压力管道焊缝监测需求 的基于光纤光栅传感技术的压力管道焊缝破损监测传感器系统是很有必要 的，它将安全有效的解决焊缝实时监测方法缺失的问题、以及传感器安装的 问题。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

本实用新型所述的压力管道焊缝破损监测传感器系统；其特征在于包括： 密封纤维布、密封环、检测装置；密封纤维布缠绕在管道焊缝处，形成纤维布 环；密封环装于纤维布环的两侧，将密封纤维布紧箍在管道壁上，形成密闭空 间；将检测装置装于密封纤维布上；

本实用新型所述的检测装置包括：双应变箍夹持器支座、FBG应变箍传感器、 滑片、盖板及楔子；FBG应变箍传感器的两端装有滑片，滑片通过盖板及楔子装 于双应变箍夹持器支座上；双应变箍夹持器支座通过环氧树脂粘牢在密封纤维 布上。

本实用新型所述的密封纤维布缠绕在管道焊缝处形成纤维布环；搭接处以 及密封纤维布两侧与管道接缝处通过环氧树脂系胶结剂粘牢。

本实用新型所述的双应变箍夹持器支座为金属材料切割而成；双应变箍夹 持器支座下部与管道的接触面为圆弧形，圆弧直径与管道外径弧度相同；沿双 应变箍夹持器支座与管道的接触面的中心轴加工有一条焊缝槽；在双应变箍夹 持器支座上部沿径向加工有两条贯通的滑动槽；在每条滑动槽的两侧各加工有 一排上侧螺丝孔；在双应变箍夹持器支座的侧立面加工有贯通槽；在双应变箍 夹持器支座靠近贯通槽的一端加工有端部微调螺丝孔，微调螺丝孔分别加工在 每条滑动槽的两侧。