管道运输是油气运输中最快捷、经济、可靠的方式。海底油气管道一般采取开沟埋设的方式敷设,当海床起伏不平或岩石较为坚硬时,也可采取分段锚固的方式固定在海底岩石上。然而,由于海流的冲刷,或者受敷设路线上地形的影响,许多最初放置在海床上的管道出现了悬跨现象。当垂直于悬跨方向的海流流过时,将可能产生涡激振动,最终导致管道的失稳破坏。如果管道的敷设路线经过地震带,则在地震作用下,管道的悬跨部分也是整个管道系统的薄弱环节,研究悬跨部位的应变反应具有重要的理论意义和实际意义。
光纤光栅是近些年来出现的一种新型智能传感元件,同传统的电测传感器相比较,光纤光栅具有稳定性好、耐腐蚀、抗电磁干扰、准分布测量、体积小、重量轻、结构简单和精度高等优点。但是对于裸光纤光栅,它的直径仅有125μm,抗剪能力差,在实际的恶劣环境中易折断。因此,针对实际应用,需要开发一种光纤光栅的封装技术,在不降低光纤光栅传感性能的基础上,有效的保护裸光纤光栅。
关于光纤光栅在海底管线模型地震实验成功的案例文章也有很多,例如:
综上所述,光纤光栅应变传感器在海底管线模型振动实验中得到了有效的应用,监测了管线模型悬跨部位垂直方向上的地震应变反应特性。