Structural Integrity Monitoring (SIMS) of Pipelines at Geohazardous Locations

ABSTRACT: Structural Integrity Monitoring Systems, SIMS, utilizing both conventional and fibre-optic based sensors, are an effective, robust, and accurate way of quantitatively monitoring a variety of parameters associated with the structural integrity of pipelines in the vicinity of geohazards. These may consist of unstable slopes, areas of settlement, environmentally sensitive locations, or areas of seismic risk. In their various configurations, the monitoring systems enable the pipeline operator to manage integrity risks, and provide advance warning of developing hazardous conditions so that pre-emptive remedial actions can be taken prior to a loss of containment. This paper presents a technical background of the various monitoring technologies currently or potentially being used. For strain and temperature-based measurements, these utilize discrete resistance, discrete fibre-optical, and distributed fibre optical cable sensors. Settlement can be measured autonomously using various angular and displacement sensors to define the extent and magnitude of the deformations. To monitor vibration and fatigue, sensors can be used to provide real-time analysis of potentially hazardous situations. A number of case histories will be used to illustrate the use of a range of sensor and system architectures.

RÉSUMÉ: Les systèmes de surveillance de l'intégrité structurelle, SSIS, utilisant à la fois des capteurs conventionnels et à fibre optique, constituent un moyen efficace, robuste et précis de surveiller quantitativement une variété de paramètres associés à l'intégrité structurelle des pipelines à proximité des géorisques. Il peut s'agir de pentes instables, de zones de peuplement, d'emplacements écologiquement sensibles ou de zones à risque sismique. Dans leurs diverses configurations, les systèmes de surveillance permettent à l'exploitant du pipeline de gérer les risques d'intégrité et de fournir un avertissement préalable de l'apparition de conditions dangereuses afin que des mesures correctives préventives puissent être prises avant une perte de confinement. Cet article présente un contexte technique des diverses technologies de surveillance actuellement ou potentiellement utilisées. Pour les mesures basées sur la contrainte et la température, ils utilisent des capteurs discrets de résistance, de fibres optiques discrètes et de câbles à fibres optiques distribués. Le tassement peut être mesuré de manière autonome à l'aide de divers capteurs angulaires et de déplacement pour définir l'étendue et l'amplitude des déformations. Pour surveiller les vibrations et la fatigue, des capteurs peuvent être utilisés pour fournir une analyse en temps réel des situations potentiellement dangereuses. Un certain nombre d'études de cas seront utilisées pour illustrer l'utilisation d'une gamme d'architectures de capteurs et de systèmes.