通過使用光纖傳感器測量管壁厚度，氣體管道工作人員可以追蹤并監(jiān)控管道腐蝕的速度。將傳感器與網(wǎng)絡(luò)控制儀表相連，可使工作人員遠程完成工作。
正確追蹤腐蝕速率的變化對于天然氣管道操作員來說是個嚴峻的挑戰(zhàn)。如果被測的腐蝕速率超過2密爾/年，操作工人就會被要求采取措施以減輕腐蝕或進行修復(fù)。盡管許多經(jīng)過驗證的技術(shù)(如腐蝕取樣管和電阻探針)可以用于測量腐蝕，但絕大多數(shù)技術(shù)測量的是氣體的腐蝕，而不是管道壁的變化。由于這些方法只能間接地推算出管道線路的腐蝕速率，固此測量的精度受到多種因素的影響。
針對這個問題。Fiber Optic systems Technology公司(FOX-TEK)開發(fā)出的一個解決方案，是將非常靈敏的FT光纖壁厚傳感器和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控儀器以及一個衛(wèi)星或者電池調(diào)制解調(diào)器結(jié)臺起來。這個系統(tǒng)可以從任何地方精確地遠距離追蹤管道腐蝕情況。
該系統(tǒng)利用FT傳感器以及相連的監(jiān)控器表來測由腐蝕導(dǎo)致的每分鐘的壁厚變化。這個系統(tǒng)是非侵入式的，可以在管道外表面進行測量。位于管道或者壓力容器的外表面應(yīng)力在不變的壓力和溫度下，其變化量與管壁厚度的變化成反比。通過比較所測應(yīng)力變化與FT傳感器監(jiān)控器記錄的數(shù)據(jù)，以及設(shè)備的幾何信息，公司可以將來自傳感器的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成包含溫度，壓力彎曲應(yīng)變和管壁變薄程度的有用參數(shù)。
操作原理
傳感器的實用原則是低相干光干涉。傳感器是利用傳統(tǒng)的單模光纖制成的;光纖的小直徑和靈活性使傳感器能夠被封裝到那些適于監(jiān)控多種問題(包括腐蝕和管道彎曲問題)的外形結(jié)構(gòu)中。
盡管其它定制儀器和儀表長度被用于特殊項目FT線圈傳感器可以被用于大多數(shù)應(yīng)用中，并能夠測量超過±15mm的傳感器總位移。這個動態(tài)范圍結(jié)合了傳感器測量長度，限定了應(yīng)力范圍，一個10m測試長度傳感器的應(yīng)力范圍為±1500με。在項目計劃階段就需要通過選擇計量長度和傳感器結(jié)構(gòu)來滿足特定的項目目標。
根據(jù)管道腐蝕情況來計算管道壁損耗，通常需要來自3個FT傳感器的應(yīng)力信息。一個是位于受關(guān)注位置的傳感器，根據(jù)內(nèi)部壓力、管道壁厚度表面溫度得出相應(yīng)的應(yīng)力信息。另兩個傳感器提供補償信號，使系統(tǒng)能夠根據(jù)操作溫度和壓力的差異分離信號成分。一旦完成補償，在關(guān)注區(qū)域測得的應(yīng)力就與殘存的壁厚成反比(公式1):
此處ε=應(yīng)力;P=內(nèi)部壓力;
D=管道直徑;v=Poisson比率;
E=Young系數(shù); t=壁厚。
由于內(nèi)部腐蝕是一個極慢的過程，所以有時需要收集超過30天的數(shù)據(jù)，以便把與壁厚損耗有關(guān)的信號及背景信號分離。
利用日前可用的兩個FT傳感器之一來解調(diào)傳感器的光學(xué)信號。FT 3405主要用于連續(xù)監(jiān)控應(yīng)用(圖1A)，并且通過交流電源供電，F(xiàn)T 3410由電池供電，并且外形更加緊湊，適用于室外階段性監(jiān)控應(yīng)用(圖1B)。
FT 3405的可編程特性使公司能夠?qū)λ羞B接的FT傳感器制定一個自動掃描的時間表。所有從傳感器收集的數(shù)據(jù)都被儲存到永久性存儲器中。這些特征有助于減少工作時間、保證持續(xù)獲得穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流，并且可以捕獲更多的數(shù)據(jù)。
可以使多個3405相互連接，并將它們連接到一個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，使公司可以每天直接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)疆惖剞k公室，減少所需的訪問數(shù)量。
