分布式光纤传感技术在管道完整性监测上的应用

南京嘉兆仪器设备有限公司

分布式光纤传感技术是20世纪80年代迅速发展起来的一种新型传感技术，因其能够实现对管道任意位置的应变和温度的分布式测量，而在油气管道安全监测中开始得到应用。南京嘉兆仪器设备有限公司为重庆武陵山64km天然气输送管道提供了泄漏、地灾监测、第三方入侵的分布式光纤监测系统，为天然气管道输送任务的顺利进行提供保障。 

南京嘉兆仪器设备有限公司成立于2011年，致力于为客户提供专业的光纤传感技术能源资产完整性解决方案。 我们为石油石化、电力电缆、结构健康等领域客户提供基于光纤传感技术的地灾、泄漏、入侵、变形等安全监测方案，业务范围涵盖监测方案设计、设备供应、项目管理、数据解读、技术支持等，是国内该业务领域的领先者。

联系方式：陈经理 13621595982   025-85526088 

1、技术原理

分布式光纤传感技术是将光纤本体作为传感器，通过与解调仪连接对光纤中传输激光的各项属性进行实时分析，从而对外界信号进行监控。当管道周围地理环境中出现滑坡等地质灾害或管道发生泄漏，光纤会因拉扯而发生变形或者内部二氧化硅的密度因温度而发生变化，由此带来光纤内部激光在各项波属性（频率、波长等）上的变化，应变、温度等中间参数的变化得以直观的在波形图上得到体现。通过对波形图的分析和判断，现场管理人员得以及时了解发生事件的类型、强度以及位置，从而派遣人员及时处理以避免事件进一步发展带来的严重后果。

2、系统构成

Lynx分布式光纤监测系统，利用光纤作为传感介质，能够实时连续地监测、定位及描绘出感应光纤整个监测范围内细微的温度、应变和振动变化，这些变化即表示发生了泄漏、地层移动或侵入事件。通过专业的监测软件确保对检测到的事件进行智能分析，建立有效的通信预警并最小化误报。

3、系统优势

Lynx分布式光纤监测系统的主要优势如下：

（1） 测量距离长，一套主机可测量单向60km, 双向120km，通过多台主机的组网，可对数千公里的管道进行监测；

（2） 测量精度高，光纤即传感器，以米级的空间分辨率和定位精度，对长输管道实行无死角的全线监测；

（3） 连续测量，系统7×24小时全天候运行，提供实时的测量数据；

（4） 适应性强，光纤耐腐蚀、抗电磁波和外界干扰能力突出，能够适应严苛的环境；

（5） 使用寿命长，光纤使用寿命可达20-30年。

4、项目应用

Lynx分布式光纤监测系统，目前已在多个项目上得以应用，包括重庆武陵山页岩气管道（64km）项目、中俄东线天然气管道工程（黑河-长岭）管道泄漏检测项目、中俄东线天然气管道工程（长岭－永清）泄漏检测、光纤应变监测项目等。

2020年重庆武陵山页岩气管道项目中，为了检验分布式光纤监测系统的有效性，项目竣工验收时分别进行了温度、应变、第三方入侵试验。温度试验地点选在桩号YY193-10+330米附近处的公路边，用冰敷降温的方式制造温度事件，软件报警位置与现场实测误差仅为5m。应变试验选在桩号YY211+3m附近管道穿越公路处，对应变光缆施加应变，软件报警位置偏差4m。在酉阳末站前一个桩号位置的人手孔附近进行人为入侵测试，软件报警偏差为10m。

项目交付运营后，2020年6月15日上午8点，监测系统发出应变预警，现场实地探查发现，因公路修缮和雨水积留，导致发生山体滑坡。系统的及时预警得以在现场情况恶化前及时处理，避免了资产损失。

 分布式光纤传感技术能够实现对数千公里管道的应变和温度的分布式测量，具有高精度、连续性、长距离和高成本效益的特性。嘉兆仪器不仅提供成熟的分布式光纤监测系统，更提供完善的技术支持和项目解决方案，为管道安全运行保驾护航。