在電化學加速銹蝕的情況下，試件經(jīng)過2d持續(xù)腐蝕后，布里淵分析儀基本監(jiān)測不到應變的變化，此時停止試驗。測試段銹蝕前后的情況分別見圖2、3。

?

?

將5個連續(xù)有效測點的光纖平均應變作為傳感段光纖平均應變，傳感段光纖平均應變隨測試時間的變化見圖4。

?

由測試結果可知，發(fā)生銹蝕前測試段外直徑D1為73.8mm，電化學加速銹蝕結束后測試段鋼管不包含銹蝕層的外直徑D1為72.8mm，代入式(2)可計算得到電化學加速銹蝕結束后測試段鋼管質量損失率e為0.149，此時傳感段光纖的應變?yōu)?161.0×10^-6。由式(7)可計算得到，由銹蝕導致的測試段體積膨脹率h為l.16。設定在鋼管發(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變及式(7)計算得到各時刻測試段鋼管質量損失率。測試段鋼管質量損失率隨測試時間的變化見圖5。

?

①布里淵傳感器在鋼管開始銹蝕的1h內就能檢測到傳感段光纖的應變，靈敏度高，能夠有效監(jiān)測鋼管的前期銹蝕情況。

②該試驗中布里淵傳感器可以監(jiān)測的鋼管最大質量損失率達16％左右，監(jiān)測范圍大，可滿足實際熱網(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，化學性質比較穩(wěn)定，使用壽命較長，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。

?

[1]QIAO Guofu，HONG Yi，OU Jinping．Corrosion monitoring of reinforcing steel in RC beam by an intelligent corrosion sensor[C]//Second International Conference on Smart Materials and Nanotechnology in Engineering．Weihai：The International Society for Optical Engineering．2009：1-7．

[2]劉賀明．中國城鎮(zhèn)集中供熱和燃氣現(xiàn)狀與發(fā)展[C]//第五屆國際熱電聯(lián)產(chǎn)分布式能源聯(lián)盟年會．北京：中國電機工程學會熱電專業(yè)委員會，2004：1-9．

[3]宋會娜，譚忠奇．直埋敷設供熱管網(wǎng)的防銹蝕問題探討[J]．中國科技博覽，2012(5)：141-142．

[4]劉洋．基于光纖傳感的鋼筋銹蝕監(jiān)測技術研究(碩士學位論文)[D]．鎮(zhèn)江：江蘇大學，2009：35-42．

[5]BENNETF K D，LAUGHLIN L R．Monitoring of corrosion in steel structures using optical fiber sensors[M]//Smart Structures and Materials l995：Smart Systems for Bridges，Structures，and Highways．San Diego：SPIE，1995：48-59．

[6]FUHR P L，HUSTON D R．Corrosion detection in reinforced concrete roadways and bridges via embedded fiber optic sensors[J]．Smart Mater．Struct．，l998(2)：217-229．

[7]李俊，吳瑾，高俊啟．直接監(jiān)測鋼筋腐蝕的光纖傳感技術[J]．傳感器與微系統(tǒng)，2007，12(26)：5-7．

[8]江毅，嚴云．光纖光柵腐蝕傳感器[J]．光子學報，2006，35(1)：96-99．

[9]SRIKANTH S，SANKARANARAYANAN T S N，GOPALAKRISHNA K，et al．Corrosion in a buried pressurized water pipeline[J]．Engineering Failure Analysis，2005(4)：634-651．

[10]BALASKO M，SVAB E，KUBA A．et al．Pipe corrosion and deposit study using neutron-and gamma-radiation sources[J]．Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A，2005(1／3)：302-308．

[11]ZHOU Zhi，HUANG Minghua，HE Jianping，et al．Ice structure monitoring with an optical fiber sensing system[J]．Cold Regions Science and Technology，2010(1)：1-5．

[12]ZHAO Xuefeng，LU Jie，OU Jinping．Research on BOTDR sensing technique in structural health monitoring[C]//Earth and Space 2010：Engineering，Science，Construction and Operations in Challenging Environments．Honolulu：American Society of Civil Engineers，2010：2487-2493．