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长距离管道泄漏监测怎么办？看看这个解决方案

发布时间：2022-05-18 浏览次数：97674 来源：欧美大地

在水、石油、天然气等资源的运输领域，管道运输以其经济、高效、环保的优势，成为国内外油气和化工原料运输的的主要手段。管道的泄漏、穿孔等故障会造成运输资源的持续损失，造成资源浪费和环境污染。因此对管道（尤其是长距离管道）的泄漏监测对保障油气资源运输安全具有重要作用。

分布式光纤声波传感技术（DAS）作为分布式光纤监测技术发展的前沿领域，具有抗电磁、射频干扰能力强、布设方式灵活、监测范围广等特点；另外由于其传感部件中不存在电信号，因此具有很好的防爆性能，非常适用于易燃易爆油气资源的管道泄漏监测。

OptaSense DAS中国四川省酸性气体管道监测
位置：中国四川盆地陆上天然气区
用户：美国Chevron，中石油（CNPC）

该项目的包含两个酸性气体（高浓度硫化氢和二氧化碳）处理工厂，并由五个天然气田的集气系统连接。由于天然气中包含高浓度的酸性气体，这使得气体管道的泄漏监测系统受到了极大的重视。
OptaSense的系统使用分布式光纤传感（DFOS）技术将标准通信光纤电缆转换为能够检测泄漏物理特性的全分布式传感器，能够实时同时监测泄漏噪声、温度梯度变化、负压脉冲和应变这四种泄漏指标并集成到一个泄漏监测系统中，不仅能够提升整个系统的灵敏度，还能够提供更快、更可靠地识别和验证泄漏事件所需的可靠性。

OptaSense 确保欧洲能源管道输运安全
位置：土耳其-阿塞拜疆跨安纳托利亚管道
用户：TANAP天然气管道公司

规模巨大的分布式光纤声波传感项目，总长1850km。
TANAP 解决方案包括管道泄漏检测、第三方入侵和其他安全功能，所有这些功能都通过一根“监听”管道以提供其状态的详细数据的光缆提供。外界变化实时反馈到询问器单元，使任何问题或威胁都能够及早识别和解决，以保持高水平的管道完整性。该系统为客户提供了管道的安全保障，这正是管道运营盈利的基础所在。

OptaSense为管道泄漏检测提供更具成本效益的解决方案
位置：马来西亚东海岸天然气管道
用户：马来西亚国家石油（PETRONAS）公司

本套分布式光纤管道监测系统安装后，进行了广泛的现场验收测试，以证明系统已正确安装，并在业主要求的参数范围内正常工作。OptaSense 系统成功通过了一系列验收测试。
在此基础上，马来西亚国家石油公司目前正在审查其内部管道泄漏检测系统规范，并采用光纤分布式声传感作为公认的解决方案。

OptaSense® DAS管道泄漏监测系统

分布式光纤声波传感（DAS）系统基于相位敏感光时域反射仪（Φ-OTDR），探测相干脉冲光在光纤中传播时产生的后向瑞利散射信号，并据此探测和重构泄漏事件。其主要由光纤、光信号放大/ 解调器、高相干性脉冲激光源和数据处理分析器组成。根据散射光相位解调信号的Φ-OTDR技术目前是分布式光纤传感中灵敏度最高的技术手段之一。

# DAS管道泄漏监测的优势 #

一、针对多种威胁事件的检测
• 泄漏事件；
• 第三方干扰与通行权干扰；
• 地面震动；
• 状态监测；
• 在线检查工具跟踪。

二、监测性能
• 更快、更敏感的威胁检测和分类；
• 快速、更准确的威胁定位；
• 更智能、更可靠的警报发布；
• 一致、更稳健的系统性能；
• 高质量的数据和可靠的通信能力。

三、先进的传感技术
• 同时测量声学、温度、压力、应变和孔噪声；
• 消除了转换和计算错误；
• 在瞬态、松弛线和多相流中均能执行；
• 使用数千个分布式传感器以监控更长距离
• 定位精度为 ±10m。

四、灵活的系统配置
• 为特定的管道环境自定义系统；
• 消除了对冗余系统和硬件的需求。

# 4-Mode泄漏事件监测模式 #

一、NPP（负压脉冲）
这一特征会在在主要扰动事件中立即产生，并在被测物内以极快的速度在两个方向传播：信号与被测物相耦合，并由连续的外部光纤进行接收。这通常是我们最敏感的检测模式，也是一种信号。

二、OFN（事件噪声）
管道泄漏事件发生时，泄漏物在泄漏口处的流动会产生相应的、能够被探测的噪声信号。噪声信号一般为高频声音信号，并且会在管道泄漏发生的时刻产生。小的扰动事件只会产生非常小的声学成分，因此需要光纤电缆尽量靠近被测管道。

三、环境应变（被测物变形）

在地下管道的泄漏事件中，气体或液体的泄漏会对管道周围的介质产生挤压、渗透和填充作用，这将导致管道泄漏口附近介质发生变形。DAS系统能够通过对这一环境应变的监测实现泄漏位置的准确定位。对于大型扰动或变形事件，会立即触发警报。对于小扰动或变形，在事件效应到达光纤之前不会发出警报。这段时间的长短取决于光纤电缆的偏移量和方向。

四、DTGS（分布式温度梯度传感）
管道内容物一般与外界环境具有一定的温度差，当泄漏物（气体或液体）逸散至管道外部环境中后，由于光纤中后向瑞利散射光的高敏感性，微小的温度变化也会对其相位产生可解调的影响。警报需要扰动事件（或温度效应）到达光纤，而且通常在延迟一段时间后才会出现。这段时间取决于电缆的偏移量、被测物条件和方向。

OptaSense® 的DAS管道泄漏监测系统能够同步以4种指标依据实时监测上百公里长距离管道的运行情况，得益于其先进的软件及事件数据识别算法，在保证泄漏事件监测准确度的同时还能够覆盖地面及施工震动、人员及车辆干扰等潜在威胁的识别。

一套系统，多种威胁事件检测
OptaSense 管道监控系统提供了多种检测器应用，可从单个操作系统实时监控泄漏、通行权和第三方干扰、危险、盗窃、关键基础设施和在线清管设备。
一套系统，更低的安装成本
使用单一操作系统，您可以消除在冗余硬件上不必要的花费，因此您可以投资获取重要的实时信息，以实现管道管理。
一套系统，更加灵活的设计方案
长距离延伸的管道需要一个能够轻松适应地区要求和法规的系统。OptaSense 管道监控系统为您提供了定制监控解决方案的灵活性，该解决方案带有满足管道环境特定需求的检测器应用程序。