商品介绍
压力钢管一般用于水电站引水发电系统，以及长距离引调水工程的高压管段，一方面承担着大流量输水的作用，又要承担极大的内水压力，国内水电站压力钢管承受水头多在100－200米数量级，对抽水蓄能水电站则高达数百米水头，另一方面，当管道内压力波动时，压力钢管受脉动荷载，对焊缝、补偿接头等薄弱环节有非常高的要求。球叉、“卜”型叉由于结构复杂，平面力学计算不易，焊缝密集，应力集中，也是破坏的高危部位。
压力钢管一般由钢板卷制，焊接而成，造价高，在长距离输水工程中，往往是管压最高的管段使用。当管道末端控制阀操作失当时，会引起管道内的巨大水锤作用，对接焊缝和加劲环受冲击荷载作用；压力钢管相较于PCCP管，玻璃钢管，球墨铸铁管等材质的管道，有更高的压内压能力，但自身的缺点也很明显：由于材料强度高，同等内压条件下，壁厚较薄。当管道内出现负压时，压力钢管会发生局部失稳，最终造成管道受外压破坏。一般的，钢管耐负压一般不超过相当于－5米水头的吸力。
我公司针对压力钢管的工作特点，拟定在线监测的主要工作内容包括以下：
1.应力监测。压力钢管所受荷载较大，且有脉动、冲击荷载作用，在管道高压段的环缝、加劲环对接焊缝、球叉、“卜”型叉等位置，大量布置应力监测传感器，以持续监测材料的强度情况。对长距离输水的明管，还须按向阳面和背阴面分别布置应力传感器，监测管道停水检修时段，受日照产生的温差应力造成管道屈曲变形。当应力传感器数值有断崖式突变时，则判断该传感器附近板材发生局部失稳，须紧急抢修。
2.振动监测。对压力钢管进行沿线各点的振动监测，一方面有助于掌握压力脉动对管道结构的影响，另一方面还可对长距离输水管道内的流态有所掌握，例如水－气并存的状态，不利于压力管道安全运行。当管道局部缺陷，如沙眼，焊缝裂纹等，或因磨蚀、气蚀造成管壁破损，由高压射水引起的板材高频振动，也可被加速度传感器捕捉到，从而指明缺陷所在位置。
3.无论是水电站的明管或埋管，又或者是长距离输水管道，都存在不同程度的不均沉降，这给管接头和焊缝带来额外荷载，极端条件下会造成焊缝拉裂，管节脱开等现象。我公司高精度姿态监测，可测得极微小的角度变位，适用于地质条件有突变的管段或补偿接头。在沉降产生危害性破坏前，在线监测系统给出预警，提示停水处置。
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4.其它可定制监测项。我公司研发的声发射传感器，可对微小的焊缝裂纹扩展进行监测。压力钢管的结构应力集中部位，设置多个声发射传感器，可对高危点进行实时监测，防止因应力脉动，流激振动引起焊缝缺陷扩展，造成钢管失事。我公司在线监测系统还可接入多个视频信号通道，可对局部低点，进排气阀等可能存在“跑、冒、滴、漏”的位置，以及日常巡查不易接近的死角进行视频监控。通过设置于管壁的压力变送器，在线监测系统也可接入管道内压信号，由于本系统工控机具有大容量固态硬盘和高可靠性的特点，可视为电站的“黑匣子”使用，按时间记录的压力值，与电站自动控制系统互相验证测值准确性，也可用于管道安全评估的数据依据。
