4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理
在電化學(xué)加速銹蝕的情況下，試件經(jīng)過(guò)2d持續(xù)腐蝕后，布里淵分析儀基本監(jiān)測(cè)不到應(yīng)變的變化，此時(shí)停止試驗(yàn)。測(cè)試段銹蝕前后的情況分別見(jiàn)圖2、3。
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將5個(gè)連續(xù)有效測(cè)點(diǎn)的光纖平均應(yīng)變作為傳感段光纖平均應(yīng)變，傳感段光纖平均應(yīng)變隨測(cè)試時(shí)間的變化見(jiàn)圖4。
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由測(cè)試結(jié)果可知，發(fā)生銹蝕前測(cè)試段外直徑D1為73.8mm，電化學(xué)加速銹蝕結(jié)束后測(cè)試段鋼管不包含銹蝕層的外直徑D1為72.8mm，代入式(2)可計(jì)算得到電化學(xué)加速銹蝕結(jié)束后測(cè)試段鋼管質(zhì)量損失率e為0.149，此時(shí)傳感段光纖的應(yīng)變?yōu)?161.0×10-6。由式(7)可計(jì)算得到，由銹蝕導(dǎo)致的測(cè)試段體積膨脹率h為l.16。設(shè)定在鋼管發(fā)生銹蝕后h保持不變，則可由布里淵分析儀讀取的傳感段光纖應(yīng)變及式(7)計(jì)算得到各時(shí)刻測(cè)試段鋼管質(zhì)量損失率。測(cè)試段鋼管質(zhì)量損失率隨測(cè)試時(shí)間的變化見(jiàn)圖5。
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5 結(jié)論
①布里淵傳感器在鋼管開(kāi)始銹蝕的1h內(nèi)就能檢測(cè)到傳感段光纖的應(yīng)變，靈敏度高，能夠有效監(jiān)測(cè)鋼管的前期銹蝕情況。
②該試驗(yàn)中布里淵傳感器可以監(jiān)測(cè)的鋼管最大質(zhì)量損失率達(dá)16％左右，監(jiān)測(cè)范圍大，可滿(mǎn)足實(shí)際熱網(wǎng)工程需求。
③傳感段光纖及傳輸光纖均采用普通光纖，價(jià)格低廉，因此布里淵傳感器的成本比較低。光纖成分為SiO2，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，使用壽命較長(zhǎng)，能夠適用于直埋熱水保溫管工作鋼管外表面銹蝕的監(jiān)測(cè)。
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