專(zhuān)利名稱(chēng)：用于監(jiān)控含有加壓流體的管道的性能的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)控含有加壓流體的管道的性能的方法。本發(fā)明還提出了使用這種方法的系統(tǒng)。
本發(fā)明屬于管道老化管理的一般范疇，特別是鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土做的管道，在管道中含有加壓流體，并且(在隧道中或者通過(guò)間隙)可夠著管道的外表面。
這些鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土管道裝備有鋼筋，鋼筋會(huì)受到腐蝕，這會(huì)隨時(shí)間使鋼筋截面變小。以下將引用剩余鋼筋截面(residualsteel cross-section)這一概念，此概念在本領(lǐng)域是眾所周知的。
加壓流體輸送系統(tǒng)的操作員主要關(guān)注的是控制含有這類(lèi)加壓流體的管道發(fā)生爆裂的風(fēng)險(xiǎn)。
此目的通過(guò)一種用于監(jiān)控含有加壓流體的管道的性能的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中該管道包括至少一個(gè)連續(xù)管路區(qū)和特殊區(qū)(singularityzone)。
根據(jù)本發(fā)明的該方法包括-靜態(tài)監(jiān)控管道的預(yù)定數(shù)目的特殊區(qū)和/或連續(xù)管路區(qū)以提供周向膨脹信息，和-利用所述周向膨脹信息來(lái)計(jì)算管道的有效剛度K(ti)及其所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)。
在本發(fā)明的一種具體的完成型式中，該監(jiān)控方法還包括對(duì)管道進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，以提供與所述管道的振動(dòng)本征模式和頻率有關(guān)的信息。然后，還利用與本征模式和頻率有關(guān)的信息以及周向膨脹信息來(lái)計(jì)算有效剛度和所測(cè)得的剩余鋼筋截面。
根據(jù)本發(fā)明的方法還可以有利地包括
-預(yù)測(cè)剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)隨時(shí)間的變化A’s(t＞ti)的過(guò)程，此預(yù)測(cè)是基于管道的腐蝕模型和機(jī)械性能而進(jìn)行的，-在所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)和剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)之間進(jìn)行比較，和-當(dāng)所述所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)和所述剩余鋼筋截面A’s(ti)估計(jì)值之差大于預(yù)定的精度時(shí)，對(duì)腐蝕模型進(jìn)行更新。
在本發(fā)明的一種有利型式中，預(yù)測(cè)過(guò)程被組織起來(lái)，以便在更新腐蝕模型的階段中結(jié)合有來(lái)自外部來(lái)源的信息。
根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控方法還可包括剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)和機(jī)械強(qiáng)度極限標(biāo)準(zhǔn)(CL)之間的比較，在此比較之后是-當(dāng)此測(cè)量值A(chǔ)s(ti)小于所述機(jī)械強(qiáng)度極限標(biāo)準(zhǔn)(CL)時(shí)，或者發(fā)送用于立即更換所述管道的對(duì)應(yīng)于被監(jiān)控區(qū)的那一段的信息，-或者計(jì)算所述管道的剩余使用壽命D(ti)。
根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控方法還可包括在剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)與同所述管道機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)(CA)之間進(jìn)行比較，在此比較之后是-當(dāng)此測(cè)量值A(chǔ)s(ti)小于所述報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)(CA)時(shí)，或者發(fā)送用于加強(qiáng)并之后更換所述管道的對(duì)應(yīng)于被監(jiān)控區(qū)的那一段的信息，-或者計(jì)算在所述管道的報(bào)警啟動(dòng)前的工作時(shí)間Da(ti)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種用于監(jiān)控含有加壓流體的管道的性能的系統(tǒng)，此管道包括至少一個(gè)連續(xù)管路區(qū)和特殊區(qū)，其特征在于，所述管道包括-用于靜態(tài)監(jiān)控預(yù)定數(shù)目的特殊區(qū)以提供周向膨脹信息的裝置，和-利用所述周向膨脹信息來(lái)計(jì)算管道的有效剛度K(ti)及其所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)的機(jī)構(gòu)(means)。
在本發(fā)明一個(gè)特定實(shí)施例中，此系統(tǒng)還包括用于動(dòng)態(tài)監(jiān)控管道的裝置，以獲得與此管道的振動(dòng)本征模式和頻率有關(guān)的信息，與本征模式和頻率有關(guān)的該信息也被上述機(jī)構(gòu)用來(lái)計(jì)算管道的有效剛度和剩余鋼筋截面。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還可有利地包括-用于預(yù)測(cè)剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)隨時(shí)間的變化A’s(t＞ti)的機(jī)構(gòu)，此預(yù)測(cè)是基于管道的腐蝕模型和機(jī)械性能而進(jìn)行的，-用于比較所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)和剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)的機(jī)構(gòu)，和-用于在所述測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)和所述剩余鋼筋截面A’s(ti)估計(jì)值之差大于預(yù)定的精度時(shí)更新腐蝕模型的機(jī)構(gòu)。
靜態(tài)監(jiān)控裝置可以包括用于測(cè)量一段管道的縱向變形的機(jī)構(gòu)，以及用于測(cè)量所述管道段的周向變形的機(jī)構(gòu)。
動(dòng)態(tài)監(jiān)控裝置包括用于測(cè)量管道上的預(yù)定數(shù)目的點(diǎn)處的位移速度的測(cè)震學(xué)機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括用于對(duì)靜態(tài)監(jiān)控裝置和動(dòng)態(tài)監(jiān)控裝置所提供的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的機(jī)構(gòu)，這些預(yù)處理機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成可計(jì)算給定時(shí)期內(nèi)的平均變形以及工作期間的平均本征頻率。
本發(fā)明將用于永久性監(jiān)控使用中的這類(lèi)管道的性能的技術(shù)與管道的老化預(yù)測(cè)模型結(jié)合在一起，目的是控制這些管道爆裂的危險(xiǎn)以及優(yōu)化管道更換的周期。
這種類(lèi)型管道的特殊區(qū)(例如支撐塊之上的通道、彎管、收縮式錐管等)的長(zhǎng)期性能必須與連續(xù)管路區(qū)的長(zhǎng)期性能區(qū)分開(kāi)，如表1所示。因此，根據(jù)本發(fā)明的智能監(jiān)控系統(tǒng)必須將這種性能和優(yōu)先性的差別結(jié)合在監(jiān)控中。
因此，根據(jù)本發(fā)明的方法在其完成型式中包括-用來(lái)“靜態(tài)”監(jiān)控預(yù)定有限數(shù)目的特殊區(qū)(承接件、彎管等)的儀器；-通過(guò)為包括連續(xù)管路區(qū)和特殊區(qū)的一段管道配備“動(dòng)態(tài)”監(jiān)控的儀器，來(lái)完成此裝置。
然而，應(yīng)該注意的是，如果只使用靜態(tài)監(jiān)控，根據(jù)本發(fā)明的方法也能工作得很好。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)在其完成型式中所提供的重大貢獻(xiàn)涉及到將這兩種類(lèi)型的監(jiān)控(靜態(tài)和動(dòng)態(tài))組合起來(lái)，其創(chuàng)造性在于能夠永久性地監(jiān)控連續(xù)管路區(qū)和特殊區(qū)的機(jī)械性能。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)所提供的第二個(gè)貢獻(xiàn)包括，提供了將監(jiān)控一段管道(監(jiān)控周向和縱向的變形，以及監(jiān)控本征模式和頻率)與測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理組合起來(lái)的解決方案。此解決方案允許可通過(guò)間接方式來(lái)確定配備有儀器段的剩余鋼筋截面。
第三個(gè)貢獻(xiàn)包括，在用于預(yù)測(cè)管道金屬部分的腐蝕動(dòng)力學(xué)的模型中使用監(jiān)控所得的數(shù)據(jù)。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)模型的充實(shí)使得可以預(yù)測(cè)將達(dá)到的使用壽命，從而最大限度地降低了任何不確定性，并且允許在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間開(kāi)始適當(dāng)?shù)木S護(hù)操作。
總之，這三個(gè)貢獻(xiàn)允許對(duì)配備了儀器的管路的更換周期進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)控制了這些結(jié)構(gòu)爆裂的危險(xiǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控方法允許-以間接方式永久性地確定鋼筋混泥土管道中的剩余鋼筋截面；-將測(cè)量值與經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的物理模型所產(chǎn)生的估計(jì)值進(jìn)行比較；-在預(yù)測(cè)工具中利用監(jiān)控所得的數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)剩余鋼筋截面的長(zhǎng)期變化，同時(shí)將不確定源減至最低；-將測(cè)量值和機(jī)械強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較；-僅通過(guò)在有限數(shù)目的特殊區(qū)段配備儀器，來(lái)確定用于管理整個(gè)管道網(wǎng)絡(luò)的全局方案；-對(duì)根據(jù)成本上和時(shí)間而言處于損壞狀態(tài)的管道進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)操作；-最大程度地降低與管道維護(hù)有關(guān)的成本；-控制管道爆裂的危險(xiǎn)；-通過(guò)利用智能監(jiān)控裝置來(lái)提供持久的和動(dòng)態(tài)的控制，從而向監(jiān)控部門(mén)和公眾做出保障。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征在閱讀了實(shí)施例的詳細(xì)描述和附圖之后將會(huì)是顯而易見(jiàn)的，該實(shí)施例并不具限制性，在附圖中-

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的工作原理；-圖2是靜態(tài)監(jiān)控裝置的示意性描述；-圖3顯示了可以對(duì)其實(shí)施解決方案的管道在承受壓力下的性能(在鋼筋混凝土管道的情形下)；-圖4顯示了進(jìn)行基本數(shù)據(jù)的預(yù)處理以允許實(shí)現(xiàn)將達(dá)到的剩余鋼筋截面值的不同階段(在靜態(tài)監(jiān)控的情形下)；和-圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法中所用的更新過(guò)程。
永久性監(jiān)控技術(shù)和預(yù)測(cè)工具的結(jié)合構(gòu)成了智能監(jiān)控裝置(IMD)，智能監(jiān)控裝置又構(gòu)成了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。
為了只保留有限量的數(shù)據(jù)(管道剛度K(ti)及其剩余鋼筋截面As(ti))以便對(duì)規(guī)定時(shí)段內(nèi)的測(cè)量進(jìn)行綜合處理，有必要對(duì)永久性監(jiān)控所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。
預(yù)測(cè)工具是建立在物理定律(管道腐蝕和機(jī)械性能的建模)之上，其允許通過(guò)計(jì)算方法來(lái)確定剩余鋼筋截面A’s(ti)估計(jì)值及其隨時(shí)間的變化A’s(t＞ti)。
然后，將通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)所得到的剩余鋼筋截面As(ti)以規(guī)定的間隔與其估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)進(jìn)行比較。如果這兩個(gè)值之差大于提前確定的精度E，則利用剩余鋼筋截面的測(cè)量值A(chǔ)s(ti)來(lái)更新腐蝕模型。此更新過(guò)程允許重新計(jì)算剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)及其隨時(shí)間的變化A’s(t＞ti)。預(yù)測(cè)工具設(shè)計(jì)成在更新腐蝕模型的過(guò)程中能夠結(jié)合入來(lái)源于靜態(tài)或動(dòng)態(tài)監(jiān)控之外的信息(試驗(yàn)測(cè)試、目視檢查、故障數(shù)，等等)。
一旦達(dá)到所需的精度，就將剩余鋼筋截面的測(cè)量值A(chǔ)s(ti)與機(jī)械強(qiáng)度極限標(biāo)準(zhǔn)CL進(jìn)行比較。如果測(cè)量值低于該標(biāo)準(zhǔn)，例如，就可以決定立刻對(duì)管道的受儀器監(jiān)控的部分進(jìn)行更換。
如果剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)大于該極限標(biāo)準(zhǔn)，則利用通過(guò)預(yù)測(cè)工具計(jì)算得來(lái)的剩余鋼筋截面隨時(shí)間的變化來(lái)確定管道的剩余使用壽命D(ti)。
隨后的階段包括對(duì)剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)和與機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)CA進(jìn)行比較。這時(shí)，如果測(cè)量值小于報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，則例如可以對(duì)管道的受儀器監(jiān)控的部分進(jìn)行加強(qiáng)處理以推遲更換。
如果剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)大于報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，則利用預(yù)測(cè)工具所計(jì)算出的剩余鋼筋截面隨時(shí)間的變化來(lái)確定報(bào)警啟動(dòng)前的工作時(shí)間Da(ti)。在這些條件下，維護(hù)操作例如包括不做任何事情，使管道保持在那種狀態(tài)下。
現(xiàn)在參考上面提到的附圖進(jìn)行描述，并對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
在預(yù)定有限數(shù)目的特殊區(qū)中使用靜態(tài)監(jiān)控裝置。此裝置的目的是在特殊區(qū)中監(jiān)控管道的縱向和周向變形的長(zhǎng)期變化。
為了使此靜態(tài)監(jiān)控可靠，使用了兩種類(lèi)型的傳感器。例如，基于不同長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變測(cè)量傳感器(感應(yīng)傳感器)和光纖傳感器的組合是一種可能。
縱向變形主要用于在意外應(yīng)力(地震、過(guò)壓)的情況下驗(yàn)證管道的機(jī)械強(qiáng)度(爆裂的危險(xiǎn))。在解決方案中在正常工作條件下采用周向變形，從而允許監(jiān)控剩余鋼筋截面的長(zhǎng)期變化，參見(jiàn)圖3。
動(dòng)態(tài)監(jiān)控裝置利用了管道在承受壓力時(shí)的自然振動(dòng)。它設(shè)計(jì)成利用測(cè)震儀在規(guī)定數(shù)目的點(diǎn)處測(cè)量位移速度。動(dòng)態(tài)監(jiān)控裝置的目的是測(cè)定管道的振動(dòng)本征模式(模式變形)和相應(yīng)的頻率。
監(jiān)控裝置所收集的原始數(shù)據(jù)量隨測(cè)量的頻率而增加。必須以規(guī)定的間隔對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以便抽取有限數(shù)量的值來(lái)允許進(jìn)行剩余鋼筋截面的測(cè)量。
此預(yù)處理包括利用原始數(shù)據(jù)(變形、壓力、本征頻率、模式變形)來(lái)計(jì)算-給定期間內(nèi)的平均變形(例如在加壓循環(huán)之前、之中和之后)；-在工作期間的平均本征頻率；-一段管道在給定期間內(nèi)的剛度K，參考圖3和圖4；-相應(yīng)的剩余鋼筋截面As。
圖4中的圖表顯示了靜態(tài)監(jiān)控的情況下預(yù)處理的不同階段。確定變形與剛度之間的關(guān)系以及剛度與剩余鋼筋截面之間的關(guān)系的物理定律是儀器監(jiān)控管道的固有特性。
制作了用于動(dòng)態(tài)監(jiān)控的與圖4相似的圖表。在這種情況下，所使用的物理定律允許確定本征頻率、相關(guān)區(qū)的剛性損失(這取決于相應(yīng)的振動(dòng)模式)和剩余鋼筋截面之間的關(guān)系。這些物理定律同樣是儀器監(jiān)控管道的固有特性，并且主要取決于管道的表面狀態(tài)。
對(duì)基本原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的不同階段允許得到剩余鋼筋截面值，如圖4顯示了靜態(tài)監(jiān)控實(shí)例。
隨后的階段包括以規(guī)定的間隔對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)所得到的剩余鋼筋截面As(ti)及其估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)進(jìn)行比較。如果這兩個(gè)值之差大于事先確定的精度，則剩余鋼筋截面的測(cè)量值A(chǔ)s(ti)可用來(lái)更新腐蝕模型。
除其他以外，此更新還基于貝葉斯(Bayesian)邏輯，在可以得到基本數(shù)據(jù)時(shí)，貝葉斯邏輯可用來(lái)改進(jìn)預(yù)測(cè)模型的精度。
更新過(guò)程允許重新計(jì)算剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)及其隨時(shí)間的變化A’s(t＞ti)。
預(yù)測(cè)工具設(shè)計(jì)成能夠在更新腐蝕模型的階段中結(jié)合源于靜態(tài)或動(dòng)態(tài)監(jiān)控之外的信息(試驗(yàn)測(cè)試、目視檢查、故障數(shù)，等等)。
一旦得到所需的精度，則對(duì)剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)和機(jī)械強(qiáng)度的極限標(biāo)準(zhǔn)CL進(jìn)行比較。如果測(cè)量值低于該標(biāo)準(zhǔn)，例如可以決定立刻對(duì)管道的儀器監(jiān)控部分進(jìn)行更換。
隨后的階段包括對(duì)剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)和與機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)CA進(jìn)行比較。這時(shí)，如果測(cè)量值小于報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，則例如可以對(duì)管道的儀器監(jiān)控部分進(jìn)行加強(qiáng)處理以推遲更換。
如果剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)大于極限標(biāo)準(zhǔn)，則可以利用預(yù)測(cè)工具根據(jù)以下方式計(jì)算出的剩余鋼筋截面隨時(shí)間的變化，來(lái)確定剩余使用壽命，參見(jiàn)圖5D(ti)＝t(As＝CL)-ti如果剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)大于報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，則可以利用預(yù)測(cè)工具根據(jù)以下方式計(jì)算出的剩余鋼筋截面隨時(shí)間的變化，來(lái)確定報(bào)警前的工作時(shí)間Da(ti)Da(ti)＝t(As＝CA)-ti當(dāng)剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)大于報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則維護(hù)操作例如包括不做任何事情，使管道保持在那種狀態(tài)下。
當(dāng)然，本發(fā)明并不限于以上所述的實(shí)例，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可以對(duì)這些實(shí)例進(jìn)行多種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控含有加壓流體的管道的性能的方法，所述管道包括至少一個(gè)連續(xù)管路區(qū)和特殊區(qū)，其特征在于，所述方法包括-靜態(tài)監(jiān)控預(yù)定數(shù)目的特殊區(qū)和/或連續(xù)管路區(qū)，以提供周向膨脹信息，和-利用所述周向膨脹信息來(lái)計(jì)算管道的有效剛度K(ti)及其所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對(duì)管道進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，以提供與所述管道的振動(dòng)本征模式和頻率有關(guān)的信息，與所述本征模式和頻率有關(guān)的該信息也被用來(lái)計(jì)算所述管道的剛度K(ti)和所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括-預(yù)測(cè)所述剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)隨時(shí)間的變化A’s(t＞ti)的過(guò)程，此預(yù)測(cè)是基于所述管道的腐蝕模型和機(jī)械性能而進(jìn)行的，-在所述所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)和所述剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)之間進(jìn)行比較，和-當(dāng)所述所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)和所述剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)之差大于預(yù)定的精度時(shí)，對(duì)所述腐蝕模型進(jìn)行更新。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)測(cè)過(guò)程被組織起來(lái)，以便在更新所述腐蝕模型的階段中能夠結(jié)合有來(lái)自外部源的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對(duì)剩余鋼筋截面的測(cè)量值A(chǔ)s(ti)與機(jī)械強(qiáng)度極限標(biāo)準(zhǔn)(CL)進(jìn)行比較，在此比較之后是-當(dāng)此測(cè)量值A(chǔ)s(ti)小于所述機(jī)械強(qiáng)度極限標(biāo)準(zhǔn)(CL)時(shí)，或者發(fā)送用于立即更換所述管道的對(duì)應(yīng)于被監(jiān)控區(qū)的那一段的信息，-或者計(jì)算所述管道的剩余使用壽命D(ti)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對(duì)所述剩余鋼筋截面測(cè)量值A(chǔ)s(ti)與同所述管道的機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)(CA)進(jìn)行比較，在此比較之后是-當(dāng)此測(cè)量值A(chǔ)s(ti)小于所述報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)(CA)時(shí)，或者發(fā)送用于進(jìn)行加強(qiáng)處理并之后更換所述管道的對(duì)應(yīng)于被監(jiān)控區(qū)的那一段的信息，-或者計(jì)算在所述管道的報(bào)警啟動(dòng)前的工作時(shí)間Da(ti)。
7.一種用于監(jiān)控含有加壓流體的管道的性能的系統(tǒng)，該管道包括至少一個(gè)連續(xù)管路區(qū)和特殊區(qū)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括-用于靜態(tài)監(jiān)控預(yù)定數(shù)目的特殊區(qū)和/或連續(xù)管路區(qū)以提供周向膨脹信息的裝置，和-利用所述周向膨脹信息來(lái)計(jì)算所述管道的有效剛度K(ti)及其所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)的機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于動(dòng)態(tài)監(jiān)控管道以提供所述管道的本征振動(dòng)模式和頻率信息的裝置，所述本征模式和頻率信息被所述機(jī)構(gòu)用來(lái)計(jì)算所述有效剛度K(ti)和所測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括-用于預(yù)測(cè)剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)隨時(shí)間的變化A’s(t＞ti)的機(jī)構(gòu)，此預(yù)測(cè)是基于管道的腐蝕模型和機(jī)械性能來(lái)進(jìn)行的，-用于對(duì)所述測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)與所述剩余鋼筋截面估計(jì)值A(chǔ)’s(ti)進(jìn)行比較的機(jī)構(gòu)，和-用于在所述測(cè)得的剩余鋼筋截面As(ti)與所述剩余鋼筋截面A’s(ti)估計(jì)值之差大于預(yù)定的精度時(shí)對(duì)所述腐蝕模型進(jìn)行更新的機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述靜態(tài)監(jiān)控裝置包括用于測(cè)量一段管道的縱向變形的機(jī)構(gòu)，以及用于測(cè)量所述管道段的周向變形的機(jī)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8和權(quán)利要求9或10中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)監(jiān)控裝置包括用于在管道上的預(yù)定數(shù)目的點(diǎn)處測(cè)量位移速度的測(cè)震學(xué)機(jī)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7到11中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括對(duì)所述靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)監(jiān)控裝置所提供的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的機(jī)構(gòu)，這些預(yù)處理機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成可計(jì)算一段給定時(shí)期內(nèi)的平均變形以及工作階段中的平均本征頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于監(jiān)控含有加壓流體的管道的性能的方法和系統(tǒng)，所述管道包括至少一個(gè)流動(dòng)區(qū)和特殊區(qū)。本發(fā)明的方法包括靜態(tài)監(jiān)控預(yù)定數(shù)目的特殊區(qū)，以獲得周向膨脹信息；利用上述周向膨脹信息，來(lái)計(jì)算管道的有效剛度K(t
文檔編號(hào)G01M99/00GK1784589SQ200480012333
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月11日
發(fā)明者O·伯納德, B·格拉德 申請(qǐng)人:奧克桑德公司