長距離分布式光纜振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
天然氣輸送管道在生產(chǎn)制作過程中存在一些小缺陷,在長時(shí)間的輸送荷載以及輸送介質(zhì)的高溫、腐蝕環(huán)境作用下,管道腐蝕會(huì)加快、加重,最終導(dǎo)致管道破損泄漏事故發(fā)生,造成巨大的直接經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)誘發(fā)一系列次生災(zāi)害,如火災(zāi)和環(huán)境污染等,對(duì)人民生命安全構(gòu)成威脅。因此,天然氣管道輸送過程中的安全問題,特別是天然氣管道在線實(shí)時(shí)泄漏檢測(cè),一直是安全生產(chǎn)需要考慮的重中之重。
目前輸氣管道的泄漏監(jiān)測(cè)方法有許多種,根據(jù)所監(jiān)測(cè)的管內(nèi)氣體流動(dòng)參數(shù)不同,可分為質(zhì)量/體積平衡法、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)法、負(fù)壓波法、瞬態(tài)模型法、分布式光纖法等。其中基于分布式光纖傳感的輸氣管道泄漏檢測(cè)方法因其具有靈敏度好、定位精度高、檢測(cè)時(shí)間短、適應(yīng)能力強(qiáng)、系統(tǒng)壽命長等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。當(dāng)輸氣管道的某一點(diǎn)破裂產(chǎn)生泄漏時(shí),將打破輸氣管道中正常壓力平衡,管道系統(tǒng)內(nèi)流體彈性能釋放,引起瞬間振蕩而產(chǎn)生聲波。該泄漏聲波由氣體泄漏的激動(dòng)能量產(chǎn)生,為持續(xù)發(fā)射的信號(hào),頻率可達(dá)幾百kHz,主要沿管壁進(jìn)行傳播。利用沿管道安裝的光纖可以監(jiān)聽并采集這種聲波信號(hào),通過對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行特征提取及識(shí)別,判斷管道是否發(fā)生泄漏。
分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì):
1、溫度與振動(dòng)連續(xù)分布式測(cè)量,無測(cè)量盲區(qū)
2、多事件同時(shí)探測(cè)與準(zhǔn)確定位
3、光纖即為傳感器,兼具傳輸與傳感于一體
4、40公里超長測(cè)量距離,測(cè)量信息豐富
5、響應(yīng)速度快,1秒以內(nèi)報(bào)警
6、光信號(hào)傳輸,完全電絕緣,抗電磁干擾
7、本質(zhì)安全,適用于易燃易爆環(huán)境下長期工作
8、測(cè)量穩(wěn)定可靠,誤報(bào)率低
9、光纖壽命長,可達(dá)30年免維護(hù)
分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能特點(diǎn):
溫度距離長:40km
響應(yīng)時(shí)間快:典型1s
定位精度高:2~50m
靈敏度高:可感知光纜周圍40m內(nèi)的振動(dòng)
振動(dòng)與溫度同時(shí)監(jiān)測(cè)
光纖故障在線監(jiān)測(cè)功能
友好的用戶軟件,提供可視化的界面
分布式光纖振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能指標(biāo):
技術(shù)性能
光纖類型單模光纖
測(cè)量距離40km
定位精度1m~50m
采樣間隔0.5m
測(cè)量時(shí)間典型1s
測(cè)量通道1,2,4,8
振動(dòng)信號(hào)帶寬 ≤5KHz
振動(dòng)測(cè)量靈敏度≤40m
溫度測(cè)量范圍 -100℃~200℃