一种管道跨越结构健康与安全监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种管道跨越结构健康与安全监测装置，涉及长输管道设备技术领域，包括管道监测装置和跨越结构监测装置，管道监测装置包括管道应力监测装置，跨越结构监测装置包括跨越结构受力监测装置，管道应力监测装置用于固定连接于管体上，管体和跨越结构受力监测装置均用于固定连接于跨越结构上，管道应力监测装置用于监测管体的应力，跨越结构受力监测装置能够监测跨越结构的主梁的动挠度、主梁水平方向的振动加速度、主梁竖直方向的振动加速度、跨越结构的主缆的内力、跨越结构的吊索的内力中至少一项。本实用新型专利技术提供的管道跨越结构健康与安全监测装置能够减少管道破损而导致的泄漏事故，且能够减少由于跨越结构事故而导致的管道破坏。故而导致的管道破坏。故而导致的管道破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种管道跨越结构健康与安全监测装置


[0001]本技术涉及长输管道设备
，特别是涉及一种管道跨越结构健康与安全监测装置。

技术介绍

[0002]随着国民经济和社会的发展，我国对化石能源特别是天然气、石油的需求量不断攀升。长输管道由于运输量大、输送连续性强和成本低等优点，成为油气资源输送的重要形式。我国的油气长输管道线路长，分布地域广，在与河流、谷地交叉时经常采用跨越方式通过。对于小型跨越，可将管道直接跨越河流、谷地；对于中、大型跨越，需要借助悬索桥、桁架桥等跨越结构跨越河流或谷地，其中，悬索桥跨越形式在大型跨越中最为常用。为满足节地设计的原则，我国长输管道一般采用埋地方式敷设，而在跨越段，管道一般为地表敷设，并利用支墩、锚固墩、抱箍等对管道进行固定。对于跨越段管道，无论采用何种跨越方式，均面临着约束刚度突变的情况，在管体温度变化、运行压力变化、支座沉降等综合作用下，管道易出现较大位移和应力集中，该情况在复杂地质区表现更为严重。油气长输管道工程中，大型跨越一般为重要的节点工程，一旦出现事故，不但会造成经济损失和环境污染，而且由于跨越工程现场条件复杂、事故治理施工周期长，管道可能出现长时间停输，进而产生严重的社会影响，严重影响石油、天然气等能源的平稳供应。
[0003]当前技术条件下，输送管道安全监测更多地关注于油气长输管道本体，通过在管道本体上安装应力应变监测传感器、温度传感器等，获取管道应力、温度等变化情况，并据此开展安全预警，如中国专利CN113586960A公开的石油管道输送监控系统，包括现场数据采集单元、安全评估单元，以及用于交换所述现场数据采集单元和安全评估单元之间数据的数据传输单元，其中，所述现场数据采集单元，用于获取管道和储液罐的温度、管道和储液罐的应力变化、管道裂缝、管道沉降、管道内压以及道路过载的信息数据。现有的输送管道安全监测设备未对管道的跨越结构进行有效地监测，监测数据不够全面，无法很好地减少或避免管道事故的产生，易造成经济的损失，引起环境的污染。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种管道跨越结构健康与安全监测装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够同时对管道及管道所在的跨越结构进行相应的监测，不仅能够减少管道破损而导致的泄漏事故，还能够减少由于跨越结构事故而导致的管道破坏，能够有效地减少由于管道事故而造成的经济损失和环境污染。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0006]本技术提供了一种管道跨越结构健康与安全监测装置，包括管道监测装置和跨越结构监测装置，所述管道监测装置包括管道应力监测装置，所述跨越结构监测装置包括跨越结构受力监测装置，所述管道应力监测装置用于固定连接于管体上，所述管体和所述跨越结构受力监测装置均用于固定连接于跨越结构上，所述管道应力监测装置用于监测
所述管体的应力，所述跨越结构受力监测装置能够监测所述跨越结构的主梁的动挠度、所述主梁水平方向的振动加速度、所述主梁竖直方向的振动加速度、所述跨越结构的主缆的内力、所述跨越结构的吊索的内力中的至少一项。
[0007]优选的，所述跨越结构受力监测装置包括主梁动挠度监测装置和主梁振动监测装置，所述主梁动挠度监测装置和所述主梁振动监测装置均用于固定连接于所述主梁上，所述主梁动挠度监测装置用于监测所述主梁的动挠度，所述主梁振动监测装置用于监测所述主梁的水平方向和/或竖直方向的振动加速度。
[0008]优选的，所述跨越结构受力监测装置还包括索力监测装置，所述索力监测装置固定连接于所述跨越结构的主缆和/或所述跨越结构的吊索上，且所述索力监测装置用于监测所述主缆和/或所述吊索的内力。
[0009]优选的，所述跨越结构监测装置还包括索塔倾斜度监测装置，所述索塔倾斜度监测装置用于固定连接于所述跨越结构的索塔上，所述索塔倾斜度监测装置用于监测所述索塔的倾斜角度。
[0010]优选的，所述跨越结构监测装置还包括环境风速监测装置，所述环境风速监测装置能够固定连接于所述跨越结构上，所述环境风速监测装置用于监测所述跨越结构所在空间的风速；所述管道监测装置还包括管道温度监测装置，所述管道温度监测装置用于固定连接于所述管体上，所述管道温度监测装置用于监测所述管体的温度。
[0011]优选的，所述跨越结构监测装置还包括主梁温度监测装置，所述主梁温度监测装置用于固定连接于所述跨越结构的主梁上，所述主梁温度监测装置用于监测所述主梁的温度。
[0012]优选的，还包括岸坡变形监测系统，所述岸坡变形监测系统设置于所述跨越结构的主缆锚固区，所述岸坡变形监测系统能够监测所述主缆锚固区的地表位移。
[0013]优选的，所述管体包括依次连通的第一弯头、中间管和第二弯头，所述第一弯头、所述中间管和所述第二弯头上均具有至少一个应力监测面，所述应力监测面为所述管体的横截面，各所述应力监测面上设有一个所述管道应力监测装置，所述管道应力监测装置包括至少3个管道应力监测部件，所述管道应力监测部件为应变传感器。
[0014]优选的，所述索力监测装置包括主缆索力监测部件和吊索索力监测部件，所述主缆索力监测部件至少为四个，所述跨越结构的各所述主缆上设有至少一个所述主缆索力监测部件，所述吊索索力监测部件为多个，且至少所述跨越结构的两侧的1/6、2/6、4/6和5/6长度位置处的所述吊索上均设置有所述吊索索力监测部件；所述主梁动挠度监测装置包括多个动挠度监测部件，所述跨越结构的两侧的承台上均设置有至少一个所述动挠度监测部件，至少所述主梁的1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8和7/8长度位置处均设有至少一个所述动挠度监测部件；所述主梁振动监测装置包括多个所述主梁振动监测部件，至少所述主梁的1/6、2/6、3/6、4/6和5/6长度位置处均设有至少一个所述主梁振动监测部件；所述索塔倾斜度监测装置包括纵向倾斜度监测部件和横向倾斜度监测部件，所述纵向倾斜度监测部件和所述横向倾斜度监测部件至少为一个，各所述纵向倾斜度监测部件和各所述横向倾斜度监测部件均固定连接于所述索塔上。
[0015]优选的，还包括控制装置，所述控制装置与所述管道监测装置、所述跨越结构监测装置和所述岸坡变形监测系统均有线和/或无线通讯连接，所述控制装置至少能够接收并
存储所述管道监测装置、所述跨越结构监测装置和所述岸坡变形监测系统的监测数据。
[0016]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0017]本技术提供的管道跨越结构健康与安全监测装置设置有管道应力监测装置和跨越结构受力监测装置，所述管道应力监测装置用于监测所述管体的应力，能够动态掌握管道使用过程中管道应力变化情况，能够为管道泄漏评估提供有效地数据；跨越结构受力监测装置用于监测跨越结构的受力情况。本技术提供的管道跨越结构健康与安全监测装置能够同时对管道及管道所在的跨越结构进行相应的监测并获得相应的监测数据，为管道及管道所在的跨越结构的健康与安全提供有效的数据支撑，不仅能够减少管道破损而导致的泄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道跨越结构健康与安全监测装置，其特征在于：包括管道监测装置和跨越结构监测装置，所述管道监测装置包括管道应力监测装置，所述跨越结构监测装置包括跨越结构受力监测装置，所述管道应力监测装置用于固定连接于管体上，所述管体和所述跨越结构受力监测装置均用于固定连接于跨越结构上，所述管道应力监测装置用于监测所述管体的应力，所述跨越结构受力监测装置能够监测所述跨越结构的主梁的动挠度、所述主梁水平方向的振动加速度、所述主梁竖直方向的振动加速度、所述跨越结构的主缆的内力、所述跨越结构的吊索的内力中的至少一项。2.根据权利要求1所述的管道跨越结构健康与安全监测装置，其特征在于：所述跨越结构受力监测装置包括主梁动挠度监测装置和主梁振动监测装置，所述主梁动挠度监测装置和所述主梁振动监测装置均用于固定连接于所述主梁上，所述主梁动挠度监测装置用于监测所述主梁的动挠度，所述主梁振动监测装置用于监测所述主梁的水平方向和/或竖直方向的振动加速度。3.根据权利要求1所述的管道跨越结构健康与安全监测装置，其特征在于：所述跨越结构受力监测装置还包括索力监测装置，所述索力监测装置固定连接于所述跨越结构的主缆和/或所述跨越结构的吊索上，且所述索力监测装置用于监测所述主缆和/或所述吊索的内力。4.根据权利要求3所述的管道跨越结构健康与安全监测装置，其特征在于：所述跨越结构监测装置还包括索塔倾斜度监测装置，所述索塔倾斜度监测装置用于固定连接于所述跨越结构的索塔上，所述索塔倾斜度监测装置用于监测所述索塔的倾斜角度。5.根据权利要求1所述的管道跨越结构健康与安全监测装置，其特征在于：所述跨越结构监测装置还包括环境风速监测装置，所述环境风速监测装置能够固定连接于所述跨越结构上，所述环境风速监测装置用于监测所述跨越结构所在空间的风速；所述管道监测装置还包括管道温度监测装置，所述管道温度监测装置用于固定连接于所述管体上，所述管道温度监测装置用于监测所述管体的温度。6.根据权利要求4所述的管道跨越结构健康与安全监测装置，其特征在于：所述跨越结构监测装置还包括主梁温度监测装置，所述主梁温度监测装置用于固定连接于所述跨越结构的主梁上，所述主梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：席莎，赵飞，张嘉钦，刘浩楠，张自强，田得雨，孙建伟，郭晓栋，杨璐，
申请(专利权)人：北京科力华安地质灾害监测技术有限公司，
类型：新型
国别省市：