應(yīng)用背景

油氣管道儲(chǔ)運(yùn)的介質(zhì)是原油、輕油、液化氣等易燃、易爆、易揮發(fā)和易于靜電聚集的流體，有時(shí)還含有毒性物質(zhì)。隨著管線的增多，管齡的增長(zhǎng)，管道腐蝕、自然災(zāi)害和人為損壞等因素使得管道安全問題變得日益嚴(yán)重。長(zhǎng)輸管道一旦沿途發(fā)生事故，不僅給管道系統(tǒng)本身造成破壞，而且管道泄漏會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染和引發(fā)次生災(zāi)害，特別在人口稠密地區(qū)，此類事故往往會(huì)造成嚴(yán)重傷亡及重大經(jīng)濟(jì)損失，帶來惡劣的社會(huì)影響。

管道搶修施工

管道在工作運(yùn)行中持續(xù)面臨著各種危害，地層移動(dòng)、地質(zhì)災(zāi)害、沖刷與侵蝕、結(jié)構(gòu)變形以及第三方的侵入破壞。隨著時(shí)間的推移，每一種未知的侵害都可能造成管道損傷；即使在最佳狀態(tài)下監(jiān)測(cè)并定位出危害的早期征兆卻并不容易，在惡劣的環(huán)境中更難以實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)原理

在光纖上大量刻寫反射率低于0.1%的光纖布拉格光柵傳感器，融合光電信號(hào)處理及解調(diào)技術(shù)，通過對(duì)波長(zhǎng)變化量的解調(diào)分析獲取到相應(yīng)的應(yīng)力與溫度值，能夠檢測(cè)并精準(zhǔn)定位到危害的早期跡象并進(jìn)行預(yù)警，降低因延誤造成的后果，能夠避免其升級(jí)為重大危害。

光纖應(yīng)力傳感，是基于光纖本質(zhì)安全、部署簡(jiǎn)便、全天候覆蓋的優(yōu)勢(shì)，高精度、連續(xù)性、長(zhǎng)距離和高成本效益的效益特性，光纖信息容量大、實(shí)時(shí)多參量、可分布式感知溫度、應(yīng)力/應(yīng)變、變形、振動(dòng)等信息，是傳感技術(shù)發(fā)展史上的重大突破。

解決方案

光纖傳感技術(shù)是一種以光為載體、光纖為傳輸介質(zhì)和傳感器的新型感測(cè)技術(shù)。將光纖植入工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部，猶如植入“感知神經(jīng)”，可以無源、長(zhǎng)距離、長(zhǎng)壽命（30年）感知被測(cè)對(duì)象的內(nèi)部信息，廣泛應(yīng)用于工程健康監(jiān)測(cè)。

在敷設(shè)管道上安裝光纖應(yīng)變傳感器能夠監(jiān)測(cè)并預(yù)警管道樞軸或屈曲的發(fā)展變化，同時(shí)以米級(jí)的定位精度通知閥室的管理人員。為了第一時(shí)間檢測(cè)出微小的泄漏，最大限度降低對(duì)環(huán)境的破壞，根據(jù)管道傳輸物質(zhì)的不同液體，溫度感測(cè)光纜對(duì)應(yīng)敷設(shè)在管道的不同位置，通過監(jiān)測(cè)周圍土壤溫度的異常，來判斷管道是否發(fā)生泄漏，不管是泄漏引起的還是外界環(huán)境變化造成的都能即時(shí)發(fā)現(xiàn)。

分布式振動(dòng)監(jiān)測(cè)：光在光纜傳輸時(shí)，產(chǎn)生瑞利散射光。外界振動(dòng)導(dǎo)致纖芯形變，影響長(zhǎng)度和折射率，進(jìn)而改變散射光相位。這些攜帶振動(dòng)信息的信號(hào)光經(jīng)系統(tǒng)處理，轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)變化，再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理，由計(jì)算機(jī)分析，確定振動(dòng)地點(diǎn)。

分布式聲波監(jiān)測(cè)（DAS）：最前沿的光纖聲場(chǎng)還原技術(shù)，實(shí)時(shí)采集聲波振動(dòng)的頻率、相位和振幅。相比Φ-OTDR，DAS靈敏度更高，能獲取外界聲場(chǎng)的完整信息。該系統(tǒng)易布設(shè)、性價(jià)比高、測(cè)量范圍廣，廣泛應(yīng)用于安全防護(hù)、土木工程、油氣開采、海洋開發(fā)等領(lǐng)域。

系統(tǒng)使用之后能夠準(zhǔn)確地及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)有沒有第三方的施工信息，那么就可以在原有基礎(chǔ)上提前預(yù)警，提前發(fā)現(xiàn)提前趕赴現(xiàn)場(chǎng)處置，整套系統(tǒng)應(yīng)用過程中，根據(jù)系統(tǒng)與我們現(xiàn)有資源的融合程度，實(shí)時(shí)的進(jìn)行巡線人員的再配置，通過這種方式有效的降低了整個(gè)的運(yùn)維成本。

因此，不論監(jiān)測(cè)管道面臨的低質(zhì)災(zāi)害，沖刷與侵蝕或第三方侵入破壞，來自微特的超弱光纖光柵管道完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都是您的最佳選擇。

方案優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的管道泄漏監(jiān)測(cè)方法，只能在油氣管道泄漏發(fā)生后盡可能地減少泄漏造成的損失，不能預(yù)防管道的人為破壞。分布式光纖傳感器利用沿管線鋪設(shè)的光纖作為傳感元件，傳感光纖上的任一點(diǎn)都具有傳感能力，利用分布式光纖傳感器獲取管道沿途的振動(dòng)信號(hào)，通過對(duì)檢測(cè)信號(hào)的特征提取和識(shí)別，可有效地判斷出管道沿線是否發(fā)生威脅到管道安全的異常事件，隨后一旦系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)管道沿線發(fā)生異常事件，便發(fā)出警報(bào)同時(shí)對(duì)事發(fā)點(diǎn)進(jìn)行定位，且光纖免維護(hù)，能夠滿足對(duì)數(shù)十公里管道全線破壞行為的預(yù)警、定位。

與傳統(tǒng)的石油管道在線監(jiān)測(cè)手段相比，光纖分布式傳感技術(shù)在監(jiān)測(cè)石油管道方面具有以下顯著特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：

1.?高精度與實(shí)時(shí)性

光纖分布式傳感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道溫度、振動(dòng)、應(yīng)變等多參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，精度高且響應(yīng)速度快，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道異常。

2.?長(zhǎng)距離與廣覆蓋

傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段通常受限于監(jiān)測(cè)范圍和布點(diǎn)密度，而光纖分布式傳感技術(shù)可以覆蓋數(shù)十公里的管道，實(shí)現(xiàn)無縫、連續(xù)的監(jiān)測(cè)。

3.?抗干擾能力強(qiáng)

光纖傳感技術(shù)不受電磁干擾影響，適用于復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。

4.?早期預(yù)警與快速定位

分布式光纖系統(tǒng)能夠在管道泄漏、地質(zhì)災(zāi)害或人為破壞的早期階段檢測(cè)到異常，并通過光時(shí)域反射技術(shù)快速定位問題位置，為應(yīng)急處理爭(zhēng)取時(shí)間?。

5.?多參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)

光纖分布式傳感技術(shù)可以同時(shí)監(jiān)測(cè)管道的溫度、振動(dòng)、應(yīng)變等多種參數(shù)，全面反映管道的工作狀態(tài)和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

6.?智能化與遠(yuǎn)程管理

光纖傳感系統(tǒng)支持與計(jì)算機(jī)和云平臺(tái)連接，實(shí)現(xiàn)智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，提高管理效率。

7.?環(huán)保與低功耗

8.光纖傳感技術(shù)無需復(fù)雜的布線和大量電力支持，具有低功耗、無輻射的特點(diǎn)，符合綠色環(huán)保理念。

9.?延長(zhǎng)管道壽命

通過持續(xù)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)，光纖傳感技術(shù)能夠幫助運(yùn)營(yíng)商及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)管道問題，顯著延長(zhǎng)管道使用壽命。

綜上所述，光纖分布式傳感技術(shù)在石油管道監(jiān)測(cè)中具有高精度、長(zhǎng)距離、抗干擾、多參數(shù)、智能化等多重優(yōu)勢(shì)，為管道安全運(yùn)行提供了全面保障。

2023年3月28日，“超弱光柵 超強(qiáng)感知”技術(shù)發(fā)布會(huì)暨三峽大學(xué)-微特光纖智能傳感實(shí)驗(yàn)室揭牌儀式在微特隆重舉行。宜昌市科技局副局長(zhǎng)謝超、三峽大學(xué)黨委常委副校長(zhǎng)李東升，微特董事長(zhǎng)聶道靜、總經(jīng)理高鈺敏出席會(huì)議。會(huì)議由三峽大學(xué)科技發(fā)展研究院院長(zhǎng)淡云志主持。

石油管線在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于石油管線以及其它類似場(chǎng)景的在線監(jiān)測(cè)。

石油管線在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)詳細(xì)資料及詢價(jià)，請(qǐng)聯(lián)系15007203040（微信同號(hào)）付工，對(duì)接相關(guān)事宜，以便為您提供更好的服務(wù)。