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光纖傳感器在輸油管道中的應用

光纖傳感器在輸油管道中的應用

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由于我國油氣能源分布不平衡,并主要依賴于管道運輸,如何保證油氣管道的安全,成為油氣企業面臨的重要任務。在傳統的油氣管道監測中,使用的電傳感器具有安全隱患,同時也存在其他缺陷。因此,亟需采取新的監測技術,對管道的壓力、溫度以及油氣的濃度進行實時監測,確保輸送管道的安全。光纖傳感技術的出現,很好的解決了這一難題,光纖傳感器在油氣輸送管道中得到推廣應用。

 

一、光纖傳感器概述

 

二十一世紀七十年代,光纖傳感技術得到發展應用,其以光纖為媒介,以光波為載體,感知和傳輸外界信號(被測量)的新型傳感技術。這一技術具有很多優點,因此在普及過程中發展迅速,得到人們和企業的廣泛認可。

 

武漢楚星光纖應用技術有限公司專注于深度挖掘光纖傳感的技術應用領域。擁有光纖光柵型傳感器核心技術,助力智慧油田!成功突破了高精度、參數量化難題,能夠精準量化、評估壓力和溫度等環境參數,可滿足于油井壓力監測、油氣管道泄漏監測、油藏物性參數監測、地震監測、油井控制、大罐液位監測等嚴苛環境下的數據監測要求。

 

光纖傳感器在油氣管道中的應用,主要應用在防止人為造成的管道破壞,保證油氣管道的安全運行,具有預警功能。當油氣管道出現泄露問題時,光纜測溫系統能夠判斷發生問題的線路地段,及時通知企業進行故障排除和修補。

 

二、光纖傳感系統的應用

在油氣輸送管道中的應用,光纖傳感系統包括多個組成部分,具體來說,包括光纖偵聽管道監測系統、光纖溫度傳感系統、信號解調系統、數據通信與傳輸系統、數據處理與分析系統五部分。

 

 

1. 光纖偵聽管道監測系統

光纖偵聽管道監測系統已實現聲音還原具有預警功能,可監測管道周圍的施工作業環境及管道泄漏聲音,適合長距離監測,在油氣管道遠程監測中使用,能夠做到現場無電檢測、傳輸和控制,使采樣數據的處理和分析在場外完成,從而確保系統的安全;由于系統是實時監測的,如發生油氣管道泄漏或入侵破壞行為,系統會立刻告警工作人員,并提供精準故障位置,盡早采取相應的措施,將損失危險降到最小程度;同時減少了巡線壓力,降低了職工勞動強度,提高工作效率。

 

 

2. 光纖溫度傳感系統

光纖溫度傳感系統可以實現利用原有的通訊光纜其中一芯,對管道周圍的溫度物理量的直接測量。在對輸油氣管道進行監測時,一旦管道發生泄漏事故,泄漏點附近的溫度會降低或升高,通過光纖溫度傳感系統能夠測定該地段溫度變化,從而準確定位泄漏管道地點。

 

 

3. 信號解調系統

對傳送回的光波信號需要光纖傳感分析儀器,其可以自動解調調制過的光波信號,進行高分辨率和高精度的能量相位以及偏振測量。系統中光波信號的解調,時域反射距離的測量,以及信號的初步分析,即硬件監測功能,都由該設備實現。在油氣管道沿線可以根據需要設置信號解調和分析站,主要考慮系統精度要求,以及光纜傳輸質量和耦合效果。若光纜傳輸損耗較大,則需要近距離設置。反之,則增大設置距離。

 

 

4. 數據通信與傳輸系統

在光纖傳感系統的組成中,數據通信與傳輸系統是重要的一個部分。它是遠程監測的信息傳輸通道,負責各類監測數據的遠距離傳輸,從而保障對油氣管道的實時監測,一旦出現故障等變化,能夠及時將這些變化傳輸到監測終端,技術人員根據變化做出科學判斷。另外,數據通信與傳輸系統帶有標準的以太網接口,能夠很好的將監測信息輸送到局域網,形成安全監測信息網絡系統。

 

 

5. 數據處理與分析系統

在對油氣管道監測的數據傳輸到接受終端后,需要對數據進行處理和分析,該系統主要由計算機、網絡和軟件組成。需要使用解碼技術將接收到的編碼數據還原為物理參量,通過處理分析后,才能直觀的轉為油氣管道所處的狀態,并對危險狀態報警,及時通知企業進行故障排除和修補。另外,技術工作人員能夠實時看到監測結果,及時作出相應的決策。光纖傳感系統是由多個系統組成的,只有密切配合,才能發揮出應有的作用。

 

 

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