一、方案背景

深埋地下的油氣管道規模龐大，會因地質沉降存在應力危害導致變形，輕則對周圍生態環境造成破壞，重則威脅資產完整性。管道本體變形監測，可以及時預警地質災害的發生，實現管道的安全控制，減少因地質災害造成的管道破壞，為管道的運行維護策略提供保證。

二、方案概述

管道通過地質災害區域的部分管線通常要承受增長的縱向應變，因此獲取管道縱向應變的變化是管道力學監控的主要內容。取得了管道的應變變化數據，就可以利用材料的應力應變關系判別管道的力學狀態。

參照材料力學強度理論，管道在外力作用下，當應力或應變達到某一臨界值時，即發生失效。因此管道設計時根據管材和管道的幾何尺寸規定了管道的容許應力或容許應變。

通過監測數據能夠掌握管道在外力作用下的力學行為和變形趨勢，因此與操作條件下荷載（內壓、溫差）引起的應力或應變和管道彈性敷設產生的彎曲應力或應變進行組合，與容許應力或容許應變進行比較，就可以對管道的力學狀態進行評價，通過將加速度轉換為信號的傳感器，測量空間加速度，就可以全面準確地對管道本體變形趨勢進行監測，此外還可以利用位移傳感器測量管道的裂縫和位移量，對管道的裂縫進行長期的相對位移變化監測。

目前安裝在管道本體上監測設備主要有：振弦式或光纖光柵式應變計、三軸加速度傳感器、振弦式位移傳感器。

三、方案示意圖

四、方案功能特點

1）7*24小時全生命周期監測；

2）具有遠程控制功能，可通過軟件對現場監控主機進行召測、遠程設置參數等，方便用戶的使用與管理；

3）適應惡劣環境能力強，適應各種從極寒至酷熱環境，能抗灰塵，具有較高的抗鹽類腐蝕、酸性腐蝕的能力；

4）穩定性和可靠性高。高精度檢測儀器，具有出色的長期穩定性，在軍事、航空、航天中應用廣泛，產品都已經過嚴格測試；

5）可以綜合分析歷史數據，能夠對管道變形與土體沉降變化等進行綜合分析，確保管道的安全性；

6）具有良好的防雷抗干擾功能，有效避免系統的雷擊損壞；

7）具有自預警與報警功能。不同的分析算法相結合，將所有可能出現的管道狀態均涵蓋進入系統，從而有限預防與預警事故。

五、主要監測設備

1）管道本體應力監測站

2）管道本體振動監測站

3）管道本體位移監測站