一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統的製作方法
2023-06-06 16:28:36
一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統，該模擬系統包括有模擬洩露裝置、模擬檢測線路裝置和光電裝置，所述的模擬洩露裝置上設有總引導管和分引導管，總引導管的兩端分別連接接頭井和分引導管，四根分引導管位於地下的端部作為模擬洩露點分別位於管道的上部、下部和兩側位置；模擬檢測線路裝置包括有探測光纜和光纜敷設架，該探測光纜中設有軟光纜和通信光纜，光纜敷設架平行設置於管道的模擬洩露點旁，探測光纜繞敷於所述光纜敷設架上；探測光纜的引出端連接於光電裝置上，該光電裝置為設置於實驗場控制室內的DTS測溫主機。本實用新型的模擬系統可以準確地檢測油管、天然氣管和水管的洩露位置，具有監測精度高、響應速度快的優點。
【專利說明】 一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光電通信，特別涉及到一種基於光纖技術對於管道內介質洩露進行模擬檢測的模擬系統。
【背景技術】
[0002]現階段，管道運行狀態下主要應用負壓波方法進行洩漏監測，其監測原理為當管道發生洩漏時，洩漏處產生因流體物質損失而引起的局部液體減少而出現瞬時壓力降低和速度差。這個瞬時的壓力下降，作用在流體介質上，作為減壓波源，通過管線和流體介質向洩漏點的上下遊傳播。當以洩漏前的壓力作為參考標準時，洩漏時所產生的減壓波就稱為負壓波，這種方法稱為負壓波檢測法。在管道首末兩端各安裝一個壓力變送器，根據洩漏產生的負壓波傳播到上下遊的時間差和管內的壓力波的傳播速度就可以計算出漏點的位置。負壓波法具有較高的響應速度和定位精度，但易受管線運行工況的影響。在壓力波動較大或壓力較小(0.2?0.3 MPa)的管線中，由於產生的負壓波很小，傳遞到探測器後能量已經很低，經常會被淹沒而分辨不清，所以對於原油管道中出現的小洩漏一般情況下採用負壓波法是很難檢測出洩漏。而且，據管網內人員稱，負壓波法的定位在公裡級，極大的增加了洩漏精度點排查及處理的難度。故管網內急迫需要一種監測精度高，定位準確的監測手段。
[0003]應用分布式光纖測溫技術進行洩漏監測具有其天然的優勢，其一，長輸管網都有其同溝通敷設的光纜，而此系統的傳感器即為普通的光纜，即使用此系統進行洩漏監測可省去大量的傳感器安裝工作。其二，無論是油管、水管、天然氣管或是蒸汽管，在發生洩漏時，管道周圍的溫度場都會發生一定規律的變化，而對這些變化的監測可判斷出洩漏的情況，即此系統的通用性強。其三，光纖有其特有的安全優勢，具不贅述；其四、監測系統的監測距離長，且成線性，符合管道本身特性。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在於克服分布式光纖測溫技術在管道測溫應用時存在的難題，提供一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統。本實用新型的模擬系統要能在管道洩檢測提供準確的測試結果，為分布式光纖測溫技術在管道洩露測量中的應用提供試驗數據。
[0005]為了達到上述發明目的，本實用新型專利提供技術方案如下:
[0006]一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統，埋於地下的所述管道中介質為油或者天然氣，在管道的連接部位設有接頭井，其特徵在於，該模擬系統包括有模擬洩露裝置、模擬檢測線路裝置和光電裝置，所述的模擬洩露裝置上設有一根總引導管和四根分引導管，總引導管的兩端分別連接接頭井和分引導管，四根分引導管位於地下的端部作為模擬洩露點分別位於管道的上部、下部和兩側位置；所述的模擬檢測線路裝置包括有探測光纜和光纜敷設架，該探測光纜中設有平行固定的軟光纜和通信光纜，所述的光纜敷設架平行設置於所述管道的模擬洩露點旁，探測光纜繞敷於所述光纜敷設架上；所述探測光纜的引出端連接於光電裝置上，該光電裝置為設置於實驗場控制室內的DTS測溫主機。[0007]本實用新型基於光纖技術的管道洩漏檢測系統中，所述的總引導管的一端深入地下連接所述管道上的接頭井，總引導管的另一端伸出於地面，所述的分引導管分為地上段和地下段，所述總引導管通過一個四通閥分別連接四根分引導管的地上段，在每根分引導管的地上段均設有一個獨立開關閥，四根分引導管的地下段埋於地下並沿所述的管道布置，四根分引導管地下段中一根位於管道的正下方，一根位於管道的正上方，另外兩根位於管道的水平兩側。
[0008]本實用新型基於光纖技術的管道洩漏檢測系統中，所述的總引導管與壓力計一起安裝在接頭井中介質接口處，位於地面的總弓I導管上還設有流量計。
[0009]本實用新型基於光纖技術的管道洩漏檢測系統中，所述的光纜敷設架為三層結構，每層上設有三道平行杆，繞敷於所述光纜敷設架上的探測光纜經過每道平行杆以在模擬洩露點位置處設有九段平行探測光纜。
[0010]本實用新型基於光纖技術的管道洩漏檢測系統中，所述探測光纜中的軟光纜和通信光纜分別通過光纜接頭連接至DTS測溫主機，所述探測光纜中的軟光纜和通信光纜具有同樣的布設方式和同樣的布設位置，所述軟光纜的測試結果為基準參考值，所述的通信光纜的測試結果為實驗值。
[0011]基於上述技術方案，本實用新型的模擬系統在對管道內介質洩露進行模擬試驗時取得了如下技術效果:
[0012]1.本實用新型的模擬系統可以準確地檢測油管、天然氣管和水管的洩露位置，具有監測精度高、響應速度快的優點。
[0013]2.本實用新型的模擬系統通過對採集的數據進一步分析可以計算出管道中洩漏量或者洩露口徑的大小，以對管道的維修提供參考。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型基於光纖技術的管道洩漏檢測系統中模擬洩露裝置的結構示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的模擬系統上模擬檢測線路裝置中光纜敷設架的結構示意圖。
[0016]圖3是本實用新型的模擬系統上模擬檢測線路裝置與管道的位置關係示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面我們結合附圖和具體的實施例來對本實用新型基於光纖技術的管道洩漏檢測系統做進一步的詳細闡述，以求更為清楚明白其結構組成和工作方式，但不能以此來限制本實用新型的保護範圍。
[0018]考慮到分布式光纖測溫技術的管道洩漏監測尚存在一些待解決問題，所以本實用新型對其進行模擬試驗以開展深入研究，以其早日產品化。
[0019]本實用新型具體基於光纖技術的管道洩漏檢測系統，該模擬系統包括有模擬洩露裝置、模擬檢測線路裝置和光電裝置。模擬洩露裝置是在管道中模擬出管道內介質洩露的情形，並確切地知道介質洩露的地點和洩露方式。模擬檢測線路裝置是將模擬光纜通過一定的方式布置於管道洩露點位置，並為試驗結果的對比提供依據。光電裝置是利用現有的DTS設備，對模擬光纜中的兩種類型的光纜分別計算測量結果，並對測量結果進行對比。[0020]模擬試驗中，所述管道埋於地面以下，管道中的介質為油或者天然氣，模擬試驗時使用兩種介質，一種為水，另一種壓縮空氣。在管道的連接部位設有接頭井，實際管道中都設有接頭井，其作用是通過接頭井對管道內進行減壓或者加壓。
[0021]如圖1所示，上述的模擬洩露裝置上設有一根總引導管4和四根分引導管5，總引導管4的兩端分別連接接頭井2和分引導管5，四根分引導管5位於地下的端部作為模擬洩露點分別位於管道的上部、下部和兩側位置。具體來說，總引導管4的一端深入地下連接管道I上的接頭井2，在接頭井2位置的管道I上設有閥門3，該總引導管4就連接在閥門3上，總引導管4的另一端伸出於地面9。所述的分引導管5分為地上段和地下段，所述總引導管4通過一個四通閥分別連接四根分引導管5的地上段，在每根分引導管5的地上段均設有一個獨立開關閥，四根分引導管的地下段埋於地下並沿所述的管道I布置，四根分引導管5地下段中一根位於管道I的正下方，一根位於管道I的正上方，另外兩根位於管道I的水平兩側。所述的總引導管4還與一個壓力計一起安裝在接頭井2中介質接口處，並且位於地面的總引導管4上還設有一個流量計。
[0022]上述的模擬檢測線路裝置包括有探測光纜7和光纜敷設架6，該探測光纜7中設有平行固定的軟光纜和通信光纜，所述的光纜敷設架6平行設置於所述管道I的模擬洩露點旁，探測光纜7繞敷於所述光纜敷設架6上。具體來說，所述的光纜敷設架6為三層結構，每層上設有三道平行杆，繞敷於所述光纜敷設架6上的探測光纜7經過每道平行杆，以在模擬洩露點位置處設有九段平行的探測光纜7。
[0023]上述探測光纜7的引出端連接於光電裝置上，該光電裝置為設置於實驗場控制室內的DTS測溫主機。所述探測光纜7中的軟光纜和通信光纜分別通過光纜接頭連接至同一臺DTS測溫主機，所述探測光纜7中的軟光纜和通信光纜具有同樣的布設方式和同樣的布設位置，所述軟光纜的測試結果為基準參考值，所述的通信光纜的測試結果為實驗值。
[0024]在管道內洩漏模擬實驗中，將使用總導引管和分引導管從管道的接頭井處將介質引出，將其引導至確定的洩漏點處進行模擬洩漏。在模擬實驗中，總導引管與分導引管都是選用內徑為8mm的耐高壓橡膠管。在接頭井介質接口處裝有壓力計，用來實時測量所通過介質的壓力，之後連接的總導引管將介質由接頭井內導引到井外，在分導引管處接一個四通閥後入地，總導引管的長度為2.lm。各個分導引管之前裝有獨立的開關用來控制每個分導引管的通斷，分導引管貼附地面安裝，模擬洩漏點距離接頭井水平距離為3m，即每根分導引管長度為3m。
[0025]在製作的金屬材質的光纜敷設架時，其縱向長度為10m，寬度為60cm，高度為168mm。將兩種探測光纜(軟光纜、通信光纜)分別繞敷在光纜敷設架上，敷設完成後如圖2和圖3所示，光纜共分三層，各層間距離為8.4cm，每一層都敷設有三縱光纜，每縱光纜距離管道距離分別為30Cm、60Cm、90Cm。敷設完成後，光纜接頭連接到實驗場控制室內DTS主機。
[0026]本實用新型的模擬系統可以準確地檢測油管、天然氣管和水管的洩露位置，具有監測精度高、響應速度快的優點。並且通過對採集的數據進一步分析可以計算出管道中洩漏量或者洩露口徑的大小，進而對管道的維修工作提供參考。
【權利要求】
1.一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統，埋於地下的所述管道中介質為油或者天然氣，在管道的連接部位設有接頭井，其特徵在於，該系統包括有模擬洩露裝置、模擬檢測線路裝置和光電裝置，所述的模擬洩露裝置上設有一根總引導管和四根分引導管，總引導管的兩端分別連接接頭井和分引導管，四根分引導管位於地下的端部作為模擬洩露點分別位於管道的上部、下部和兩側位置；所述的模擬檢測線路裝置包括有探測光纜和光纜敷設架，該探測光纜中設有平行固定的軟光纜和通信光纜，所述的光纜敷設架平行設置於所述管道的模擬洩露點旁，探測光纜繞敷於所述光纜敷設架上；所述探測光纜的引出端連接於光電裝置上，該光電裝置為設置於實驗場控制室內的DTS測溫主機。
2.根據權利要求1所述的一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統，其特徵在於，所述的總引導管的一端深入地下連接所述管道上的接頭井，總引導管的另一端伸出於地面，所述的分引導管分為地上段和地下段，所述總引導管通過一個四通閥分別連接四根分引導管的地上段，在每根分引導管的地上段均設有一個獨立開關閥，四根分引導管的地下段埋於地下並沿所述的管道布置，四根分引導管地下段中一根位於管道的正下方，一根位於管道的正上方，另外兩根位於管道的水平兩側。
3.根據權利要求2所述的一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統，其特徵在於，所述的總引導管與壓力計一起安裝在接頭井中介質接口處，位於地面的總引導管上還設有流量計。
4.根據權利要求1所述的一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統，其特徵在於，所述的光纜敷設架為三層結構，每層上設有三道平行杆，繞敷於所述光纜敷設架上的探測光纜經過每道平行杆以在模擬洩露點位置處設有九段平行探測光纜。
5.根據權利要求1所述的一種基於光纖技術的管道洩漏檢測系統，其特徵在於，所述探測光纜中的軟光纜和通信光纜分別通過光纜接頭連接至DTS測溫主機，所述探測光纜中的軟光纜和通信光纜具有同樣的布設方式和同樣的布設位置，所述軟光纜的測試結果為基準參考值，所述的通信光纜的測試結果為實驗值。
【文檔編號】F17D5/06GK203757380SQ201320848994
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】劉廣賀, 肖愷, 李平, 林宗強, 趙浩 申請人:上海波匯通信科技有限公司