加拿大Roctest产品工程案例11： 压力管道的仪器监测与结构健康监测
时间：2025/8/29 来源：https://mp.weixin.qq.com/s/CRPBLQ1uh20ETWVStLtqNw 查看次数：59
加拿大Roctest产品工程案例11：
压力管道的仪器监测与结构健康监测
项目经理、设计师、承包商和运营方一致认为，有必要针对每条压力管道制定精心规划的监测方案。
在任何水力发电项目中，压力管道与水坝、涡轮机一样，都是关键组成部分。其运行状态是否正常，对人身安全和环境安全至关重要。
通过仪器可精确量化结构性能的某些参数，并监测这些参数的变化速率。这样既能观察到位移是否趋于稳定，也能在位移加速时，推断出发生故障的可能性。地震和滑坡是可能影响压力管道使用寿命的两大主要外部因素。
针对已出现特定损坏的压力管道，Nova Metrix 公司可提供定制化监测解决方案，该方案结合了光纤技术与传统的振弦传感器。
参考工程
- 大迪克桑斯（水电站）嫩达兹压力管道——瑞士
- 马尔戈韦尔压力管道——法国
- 埃吉利耶尔压力管道——法国
- 罗索内压力管道——意大利
- 波尔扎诺圣安东尼奥水电站压力管道——意大利
通常情况下，压力管道在施工阶段和运行期间不会进行监测，只有当出现损坏时，监测才会发挥重要作用。这并不意味着这一关键部件在其使用寿命内不受管控，而是说结构健康监测（SHM）方案通常不会被采用。
压力管道需接受的主要检查与管控（包括破坏性和非破坏性检查）如下：
l系统历史记录（现场检查与目视检测）
l尺寸检测（DT）
l针对焊缝及其他部件的液体渗透检测（PT）、磁粉检测（MT）、超声波检测（UT）、射线检测（RT）
l对取样材料的实验室检测
l水压试验
压力管道类型
压力管道可按建造材料分类：
l钢制压力管道
l钢筋混凝土 / 预应力钢筋混凝土压力管道
l铸铁压力管道
l高密度聚乙烯（HDPE）压力管道
l玻璃纤维增强塑料压力管道
也可按建造类型及敷设方式分类：
l明敷压力管道：裸露敷设，通过鞍式支架或环形梁支架支撑于地面之上
l隧道内压力管道
l大坝大体积混凝土中预埋的压力管道
l埋地式压力管道
测量类型
测量类型及仪器布设位置需根据压力管道的类型，以及现有的地质和环境条件来确定。
需测量的主要参数如下：
l鞍座与管道之间的三维位移
l接缝的相对位移
l管道的尺寸变化（收敛量）
l衬砌管片的应力
l地表沉降量
l整体位移
通常使用的传感器包括：
l光纤应变计和振弦式应变计
l光纤变形传感器
l分布式应变传感电缆
l三维接缝计
l其他非接触式传感器
不过，以上仅为通用说明，每个项目都具有独特性，需针对性地选择仪器。
自动化数据采集与处理
大量数据的收集和分析（尤其是长距离场景下），需要借助集中化、自动化的测量技术。这种方式不仅能让测量结果更精准，还能加快数据处理速度，从而在数据超过预设阈值时，高效启动警报系统。
Nova Metrix 公司已提供并安装了数千套自动化数据采集系统。这些远程监测系统能够对由数百台仪器组成的网络实现高效的数据管理。
明敷压力管道
监测目标
l 确保压力管道的完整性
测量参数
l 结构部件的变形
l 地面沉降
l 监测鞍座、接缝与管道之间的位移
隧道内压力管道
监测目标
l监测压力管道的完整性
l确保衬砌管片的稳定性
测量参数
l衬砌管片应力（内部或外部）
l接缝的变形
预埋压力管道
监测目标
l监测压力管道的完整性
l确保衬砌管片的稳定性
测量参数
l管片的应力（内部安装）
l接缝的变形
埋地式压力管道
监测目标
l检测泄漏情况
l确保压力管道的稳定性
测量参数
l地面沉降
l接缝的变形
l管道的应力 / 应变
l泄漏检测
NOVA METRIX
加拿大Roctest公司与Smartec公司为同一集团 NOVA METRIX下的不同品牌。 NOVA METRIX是集研发、制造一体的供应商，专注于基于振弦式与光纤传感器的创新传感技术，服务于岩土和结构监测仪器领域。
瑞科仪器与NOVA METRIX合作提供一系列完整的基于传统传感器的解决方案，涵盖从极为耐用的传统振弦式技术，到用于岩土工程测量与监测以及关键资产结构健康监测（SHM）的尖端光纤技术。这些关键资产包括：水坝、隧道、矿山、建筑物、桥梁、核电站以及众多难以尽述的其他结构物。
此外，我们还提供种类广泛的旁压仪、岩石膨胀计，以及用于土壤和岩石的室内及现场测试设备。
服务
l系统设计
l安装、操作和维护
l数据管理
l数据分析
相关配件
适用工程项目
l大坝安全监测
l桥梁修复监测
l大坝安监测
l大坝和堤坝的光纤检漏
l气体和有毒/易燃液体的泄漏检测
l岩土和结构监测
l历史遗迹监测
l核电厂监测
l储存设施监测
l矿山监测
l隧道监测
l边坡监测
l压力管道监测