预应力钢筒混凝土管(PCCP)断丝检测和监测技术

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：自主研发。

技术原理

PCCP 断丝检测基于远场涡流技术，由发射线圈发射磁场，接收线圈接收预应力钢丝中涡流产生的磁场信号，若预应力钢丝出现断裂，磁场信号会发生畸变，以此识别断丝。电磁法检测技术采集每节管道的磁场信号，通过分析因钢丝断裂引起的异常信号的各种参数(波幅和相位偏移等)判断断丝位置并估计断丝数量；PCCP 断丝监测技术，即 SoundPrintR AFO 管道断丝光纤声监测技术，是基于声监测的 PCCP 断丝安全预警技术。PCCP 发生断丝时，能量释放发出声音，被安装在管道内部的光纤传感器接收，数据传输到采集系统。经过分析处理后，确定断丝数量及位置。

技术特色

PCCP 的强度取决于缠绕在管芯上的高强钢丝，钢丝在管芯上产生均匀的预应力，能够抵偿由内压和外荷载产生的拉应力。PCCP 断丝检测技术能够直接检测 PCCP 预应力钢丝的完整性状况，在出现断丝急剧增加或断丝数量很多时，及时采取干预措施(如降压运行、停水检修或换管等)，从而避免 PCCP 爆管发生。

技术指标

（1）PureEMTM 断丝检测技术主要性能指标:适用于DN400～DN4000全系列　PCCP 管道，可在管道排空或者管道不停运的情况下检测；有短接钢带的　PCCP 管道,最小可检测断丝数量为1根；无短接钢带的 PCCP 管道，最小可检测断丝数量为5根；断丝分析误差为5根；断丝定位误差：±10cm；带压检测设备一次投放检测长度可达60km。（2）SoundPrintR AFO 管道断丝光纤声监测技术主要性能指标：适用于DN400～DN4000全系列 PCCP 管道，可在管道排空或者管道不停运的情况下敷设光缆；布设在现场的1台数据采集系统最长可监测40km管道；断丝分辨率为1根；断丝定位误差±1m。

应用范围及前景

适用于长距离输调水工程，如大型调水工程、城镇供水工程及工业园区供水工程。典型应用案例：案例1：PCCP 断丝检测：赛莱默(中国)有限公司在国内已完成17个工程 346km 的 PCCP 断丝检测,，工程涉及国家重大调水工程、城镇重要供水工程，从而保障了重要输水管线的安全运营。案例2：PCCP 断丝监测：赛莱默(中国)有限公司在国内已完成2个工程总计 117.6km 的 PCCP 断丝监测，其中南水北调中线京石段应急供水工程(北京段)惠南庄泵站至大宁调压池右线尾端安装 SoundPrintR AFO 断丝安全预警监测系统，监测 35.7km PCCP 管道内断丝发生的声事件，为业主制定积极主动的干预措施提供了数据支持。

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杜晓蕾

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