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歐美大地 油氣管道滲漏監測
油氣管道滲漏監測
30000km!將分布式光纖用于油氣管道的安全保障
發布時間:2022-11-02 瀏覽次數:41098 來源:歐美大地


管道安全所面臨的的風險

美國運輸部管道和危險材料安全管理局(PHMSA)報告顯示,大多數管道事故與其運行狀況直接相關。
影響管道完整性/輸運性能下降的主要因素有:
1. 管道老化、銹蝕、裂縫;
2. 第三方入侵、破壞事件:
  • 人工挖掘施工破壞;
  • 市政或機械施工開挖破壞;
  • 水錘效應;
  • 偷竊與盜挖破壞。
3. 自然原因破壞:
  • 地震破壞;
  • 滑坡等地質災害破壞。
4. 人員不當操作破壞。
5. 其他原因破壞。



管道事故的嚴重后果:
  • 重大的經濟損失;
  • 人員生命安全受到威脅;
  • 維護、維修的時間成本;
  • 對運營方運維能力的質疑;
  • 品牌及聲譽的損害。

對監測系統的要求:
  • 監測性能;
  • 泄漏前兆的預警與預報;
  • 位置精度;
  • 日常維護的便捷性;
  • 靈活的系統擴展能力;
  • 本征安全屬性。


分布式光纖聲波傳感技術(DAS)
Distributed Optical Fiber Acoustic Sensing Technology

分布式光纖聲波傳感(DAS)技術作為分布式光纖傳感(DOFS)技術的領域,克服了傳統光纖監測儀針對溫度、振動等單一指標進行泄漏事件定位的不足,在水和油氣管道的泄漏監測方面具有諸多優勢。分布式光纖聲波傳感技術能夠在油氣管道泄漏中識別和定位泄漏事件的泄漏口噪聲、溫度梯度、負壓脈沖和環境應變四項監測指標,給出了適用于不同監測環境的泄漏信號定位依據。
DAS 系統應用相干光OTDR(C-OTDR)技術
數據采集的原理類似于DTS,但使用瑞利后向散射光光來監測整個電纜長度上的聲學、振動、應變和溫度信息;

這項技術允許我們將光纖用作虛擬麥克風陣列。



定性監測階段主要利用后向瑞利散射的脈沖內干涉圖樣對光纖沿線的振動信息進行定性表征,在傳感探測距離、事件定位精度、環境適應性等方面具有的不可替代的優勢.
定量檢測階段則通過解調瑞利散射光波的相位信息,利用差分相位與聲波的線性關系,定量化重建外界振動信息。
性能提升階段主要是針對系統的關鍵性能參數進行優化,尤其是提升系統在長距離下的帶寬和空間分辨率性能尤其是信號處理與事件識別,拓展了DAS技術的應用領域.


OptaSense4-模式管道泄漏監測

OptaSense4-模式能夠識別和定位泄漏事件的負壓脈沖、事件噪聲、溫度梯度和環境應變四項監測指標。與傳統方法相比,具有快的預警能力,對于小的泄漏尺寸,這些因素以4-模式 組合在一起,其中不同的探測器扮演不同的角色。由于泄漏檢測是一個外部系統,每個模式的性能往往不是基于泄漏流量(根據內部系統),而是基于溢出流體的絕對體積進行評價的。





01 NPP(負壓脈沖)
這一特征會在在主要擾動事件中立即產生,并在被測物內以快的速度在兩個方向傳播:信號與被測物相耦合,并由連續的外部光纖進行接收。這通常是我們敏感的檢測模式,也是一種相當特殊的信號。
在我們特有的融合引擎中,探測器的輸出能根據產品、幾何形狀和環境條件進行優化和調整。
  • 警報可以由一個或是四個探測器觸發;
  • 檢測可以用來優化液體、氣體或是混合物質;
  • 結合單個解決方案的各個方面;
  • 光纖傳感的經濟效益、分辨率、成本和簡便性;
  • 其設計符合API標準,RP’s和程序兼容;
  • 高靈敏度的檢漏系統;
  • 管道或者非管道的容錯性;
  • 測量(以泄漏尺寸為基礎的)的未來潛力。



02 OFN(事件噪聲)
這一特征會在在擾動事件中立即產生。小的擾動事件只會產生小的聲學成分,因此需要光纖電纜盡量靠近被測物。
經光纖傳播的孔口噪聲(OFN):

若一個小泄漏在壓力管路內發展,即便是沒有重大破裂事件,通過小孔的湍流生成一個聲學特征。此特征將會在管道及周邊檢測到。



泄漏孔噪聲聲紋特征



03 DTGS(分布式溫度梯度傳感)
警報需要擾動事件(或溫度效應)到達光纖,而且通常在延遲一段時間后才會出現。這段時間取決于電纜的偏移量、被測物條件和方向。
  • 當有微泄漏,對于熱傳導或者流入土壤的反應使光纖更靠近管道;
  • 能實時識別溫度的變化;
  • 溫度改變的敏感度在+/- 0.1K (受背景噪聲的影響)


04 環境應變ES(被測物變形)
對于大型擾動或變形事件,會觸發警報。對于小擾動或變形,在事件效應到達光纖之前不會發出警報。這段時間的長短取決于光纖電纜的偏移量和方向。

光纖受應變的影響。泄漏物質流入周圍的地層。這會導致地面“隆起”。這實際上“彎曲”了光纖。這可以像應變計一樣作為應變來測量。




服務于50個國家的30000km以上的線性管道資產



從土耳其-阿塞拜疆到歐洲的跨安納托利亞天然氣管道項目

總長度:1850km
4-模式泄漏事件監測、第三方入侵事件、路權監控、設施周邊安全。


馬來西亞國家石油公司管道項目
Pengerang熱電廠(PCP)和再氣化 2號終端(RGT2)輸氣管道,總長度:東部550km,西部850km
4-模式泄漏事件監測、第三方入侵事件、清管器/刮管器追蹤


中國川東北酸性天然氣管道監測項目
川東北(CDB)中國四川盆地陸上天然氣區羅家寨和滾子坪天然氣田。管道內氣體:高濃度的H2S和CO2酸性氣體
4-模式泄漏事件監測、第三方入侵事件、清管器/刮管器追蹤。

MY-PETRONAS天然氣管道項目
RTG2 天然氣支線管道
管道泄漏檢測和TPI(第三方入侵監測)

VN-NCSP天然氣管道項目
NCS1 35km天然氣管道
管道泄漏檢測和TPI(第三方入侵監測)

TH-PTT天然氣管道項目
CHONBURI段35km天然氣管道,試點項目
TPI和清管器在線追蹤監測

中國山東中國石化集團公司SINOPEC管道監測項目
35km天然氣管道,試點項目
TPI(第三方入侵監測),管道泄漏檢測,清管器在線追蹤監測

ID-Papua 自由港管道監測項目
70km漿料管道
TPI(第三方入侵監測),管道泄漏檢測

如果您有管道安全監測的需求,或者想要了解最新的技術資訊,歡迎詳詢歐美大地儀器


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