油气管道位移监测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105651182A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201511019971.1(22)申请日2015.12.30(71)申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段111号(72)发明人张祖豪樊代和常相辉马亚宁徐勋义刘子健郭培利秦鹏程(74)专利代理机构成都宏顺专利代理事务所(普通合伙)51227代理人周永宏(51)Int.Cl.G01B11/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称油气管道位移监测装置(57)摘要本发明公开了一种油气管道位移监测装置，包括动桩和基桩，动桩上固定有第一安装平台，第一安装平台上设有第一反射镜；基桩上固定有第二安装平台，第二安装平台上设有分光镜、激光器、第二反射镜以及光检测器，上述分光镜、激光器、第二反射镜以及光检测器和第一反射镜构成迈克尔逊干涉仪；动桩的下端与卡箍固定连接，卡箍安装在油气管道的外圆周上，基桩固定安装在油气管道的一侧。本发明的油气管道位移监测装置，通过迈克尔逊干涉法来检测油气管道位移，光检测器得到测量结果，提供了精度保障，采集单元将测得的数据输入处理单元中处理，具有测量精度高，自动化程度高，操作简便等优点，并且能够做到实时监测。CN105651182ACN105651182A权利要求书1/1页1.一种油气管道位移监测装置，其特征在于：包括动桩(1)和基桩(2)，动桩(1)上固定有第一安装平台(3)，第一安装平台(3)上设有第一反射镜(5)；基桩(2)上固定有第二安装平台(4)，第二安装平台(4)上设有分光镜(6)、激光器(7)、第二反射镜(8)以及光检测器(9)，所述分光镜(6)、激光器(7)、第二反射镜(8)以及光检测器(9)和第一反射镜(5)构成迈克尔逊干涉仪；动桩(1)的下端与卡箍(10)固定连接，卡箍(10)安装在油气管道(11)的外圆周上，基桩(2)固定安装在油气管道(11)的一侧。2.根据权利要求1所述的油气管道位移监测装置，其特征在于：所述动桩(1)外套设有定位套管(12)，动桩(1)和定位套管(12)之间设有缓冲层，基桩(2)外套设有保护套管(13)，基桩(2)和保护套管(13)之间设有缓冲层。3.根据权利要求2所述的油气管道位移监测装置，其特征在于：所述缓冲层为绕成环状的毛毡。4.根据权利要求1所述的油气管道位移监测装置，其特征在于：所述光检测器(5)与采集单元相连，采集单元与处理单元相连，所述处理单元用于处理采集单元收集的数据。5.根据权利要求1所述的油气管道位移监测装置，其特征在于：所述第一安装平台(3)和第二安装平台(4)位于同一水平面。6.根据权利要求1所述的油气管道位移监测装置，其特征在于：所述第一安装平台(3)和第二安装平台(4)位于同一竖直面。2CN105651182A说明书1/3页油气管道位移监测装置技术领域[0001]本发明属于冻土区油气管道位移监测技术领域，具体涉及一种油气管道位移监测装置。背景技术[0002]冻土是一种特殊的土类，温度为负温或零温，并且含有冰的土，称为冻土。按土的冻结状态保持时间的长短，冻土一般又可分为短时冻土(数小时至半月)、季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(两年以上)。我国冻土非常发育，多年冻土面积约为211万平方公里，占我国国土总面积的23％，在世界上占第三位，主要分布在青藏高原、西部高山和东北大、小兴安岭；季节性冻土面积约为514万平方公里，约占国土总面积的53.5％。其中，中深度季节冻土(＞1m)约占国土面积的1/3，主要分布于东北三省、内蒙古、甘肃、宁夏、新疆北部、青海和川西等地。[0003]近百年来，世界气候有转暖的趋势，因而引起了包括东北地区在内的一些地区多年冻土的退化。象东北的多年冻土南界附近，由于气候转暖，地下冰在天然条件下融化，因而形成热融湖、热融沉陷等现象，多年冻土的南界亦发生向北的推移。南界一些原来有多年冻土的地段，经过几年或几十年后多年冻土自然消失。在多年冻土地区兴修工程建筑物，如果设计时未能预知因地基融化可能发生的沉降，并且在运营过程中，沉降量超过建筑物的容许极限，那么可以想象，其基础及其上部结构物将出现不允许的变形，甚至破坏。[0004]发达国家输油管道建设已有100多年历史，很多冻土地区蕴藏有巨大的油气资源，相应地油气管道工程设计和施工成为这些地区石油工业最新的挑战。我国在多年冻土地区修建的第一条长输油气管道，即格尔木-拉萨输油管道(简称格拉线)，格拉线于1972年由中国人民解放军施工，1977年基本建成，长达1076km，管径159mm，管壁厚6mm，投资2.3x108元。格拉线工程修建和维护十分困难，全线穿越河流108条，穿越公路123处，900多