CN107861211A - 一种热力管道监测传感光缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热力管道监测传感光缆，包括光纤单元和不锈钢丝铠装层，所述光纤单元包括光纤和不锈钢管，所述光纤外包覆不锈钢管，所述不锈钢管内填充有阻水填充物，所述不锈钢管外绞合不锈钢丝铠装层，所述不锈钢丝铠装层由多根耐腐蚀的细圆不锈钢丝螺旋紧密绞合而成。该光缆外径更小，生产效率更高，成本更低，能耐长期高温，适应工作温度范围较宽，易于施工，抗弯折，且抗拉力和抗压力更强，使用寿命更长。

Description

一种热力管道监测传感光缆
技术领域
本发明涉及传感光缆技术领域，具体是一种热力管道监测传感光缆。
背景技术
随着光纤通信技术和传感技术的发展，光纤在分布式温度测量、周界防护、应力、应变测量领域的应用越来越普遍。在热力管道监测领域，利用光纤的相位干涉、瑞利散射、布里渊散射或拉曼散射效应等原理，将光纤沿热力管道布置，通过测量管道沿线各处的温度及变化情况，及时监测管道有无泄漏及泄漏点的位置；通过测量沿线光纤周边的振动情况，可以判断管道周边有无人或外物的入侵，并监测入侵的位置，防止外物对管道的损坏或偷盗，实现管道周界安全防护；同时光纤还具有通信的功能，可以实现管路各站点或设备之间的远距离通信。通常较为常用的传感光缆是采用紧套光纤结构，螺旋绕包钢带铠装，塑料外护套光缆，或直接采用内部填充油膏的不锈钢管光纤单元。
在热力管道监测系统中，采用上述两种常用结构的光缆都有其显著的缺陷，严重影响监测系统的施工、安全运行及使用寿命。采用紧套光纤结构，螺旋绕包钢带铠装，塑料外护套光缆时，由于热力管道运行时长期处于高温状态，会加速光缆中非金属材料的老化，影响光缆的使用寿命；此外，热力管道运行和非运行时，传感光缆所处的环境温度变化范围较大，采用紧套光纤结构，在极高温和极低温时，光纤的附加衰减较大，影响长距离监测系统的光信号传输质量。采用内部填充油膏的不锈钢管光单元作为传感光缆时，由于不锈钢管较细，管壁较薄，施工过程极易造成钢管被弯折，引起光纤断裂。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种热力管道监测传感光缆，能耐长期高温，适应工作温度范围较宽，易于施工，抗弯折，且抗拉力和抗压力更强，使用寿命更长。
本发明采用的技术方案是：一种热力管道监测传感光缆，包括光纤单元和不锈钢丝铠装层，所述光纤单元包括光纤和不锈钢管，所述光纤外包覆不锈钢管，所述不锈钢管内填充有阻水填充物，所述不锈钢管外绞合不锈钢丝铠装层，所述不锈钢丝铠装层由多根耐腐蚀的细圆不锈钢丝螺旋紧密绞合而成。
所述光纤单元位于中心，光纤单元外绞合不锈钢丝铠装层构成中心管式传感光缆。
所述传感光缆的中心为一根不锈钢丝，这根不锈钢丝外由光纤单元和不锈钢丝组成绞合层，所述绞合层外设有不锈钢丝铠装层从而构成层绞式传感光缆。
根据应用环境和敷设方式，所述不锈钢丝铠装层外设有不同耐温等级的非金属护套。
所述光纤为1芯或多芯光纤，光纤芯数根据监测系统中传感和通信的要求进行确定，不同光纤采用不同的表面颜色进行区分。
所述不锈钢管采用304不锈钢或316L或825不锈钢材料，根据不锈钢管内光纤芯数的不同，不锈钢管的直径范围为1.6mm~3.0mm。
所述阻水填充物为纤膏或阻水纱或阻水粉。
所述不锈钢丝铠装层根据使用环境的腐蚀性要求采用304不锈钢或316L或825不锈钢材料，不锈钢丝的直径范围0.3~2.5mm。
本发明的有益效果是：1、采用全金属结构，具有更好的长期耐高温性能，使光缆具有更长的使用寿命。2、光缆元件采用全金属结构具有更好的导热性能，可以提高传感光缆的温度测量响应速度。3、光单元采用松套结构，设置合理的光纤余长，使光缆在工作温度范围内具有较好的传输特性。4、光缆外层材料为不锈钢丝铠装层，使光缆具有更好的抗拉性能。5、不锈钢管和不锈钢丝铠装层采用高耐腐蚀的不锈钢材料，使光缆具有更强的耐腐蚀性和更好的环境适应性。6、能耐长期高温，适应工作温度范围较宽，易于施工，抗弯折，且抗拉力和抗压力更强，使用寿命更长。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例3的结构示意图；
图4为本发明实施例4的结构示意图；
其中：1、光纤，2、阻水填充物，3、不锈钢管，4、不锈钢丝，5、非金属护套。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
实施例1
如图1所示，一种热力管道监测传感光缆，包括不锈钢管松套光纤单元和不锈钢丝铠装层，不锈钢管松套光纤单元包括光纤1和高耐腐蚀不锈钢管3，光纤外包覆高耐腐蚀不锈钢管3，高耐腐蚀不锈钢管3内填充有阻水填充物2，不锈钢管松套光纤单元位于传感光缆的中心，不锈钢管松套光纤单元的高耐腐蚀不锈钢管3外是高耐腐蚀不锈钢丝4绞合成的不锈钢丝铠装层从而构成中心管式传感光缆，高耐腐蚀不锈钢丝铠装层由多根耐腐蚀的细圆不锈钢丝螺旋紧密绞合而成，其抗拉强度及对内部光单元的保护作用远远高于金属编织层。高耐腐蚀不锈钢丝铠装层根据使用环境的腐蚀性要求采用304不锈钢或316L或825不锈钢材料，不锈钢丝的直径范围0.3~2.5mm。
光纤为1芯或多芯光纤，光纤芯数根据监测系统中传感和通信的要求进行确定，不同光纤采用不同的表面颜色进行区分。光纤的耐温等级可以根据被测系统的测温范围要求选择不同耐温等级的光纤。
高耐腐蚀不锈钢管为耐腐蚀的不锈钢材料制成，可以根据使用环境的腐蚀性要求采用304不锈钢或316L或825不锈钢材料，根据不锈钢管内光纤芯数的不同，不锈钢管的直径范围为1.6mm~3.0mm。
阻水填充物为纤膏或阻水纱或阻水粉。光纤、高耐腐蚀不锈钢管和不锈钢管内的阻水填充物构成光纤单元。根据使用环境的温度范围及光缆承受的张力情况，光纤单元内的光纤设计有合理光纤余长。此外，高耐腐蚀不锈钢管是焊接不锈钢管，密封性好，且钢管内部填充阻水填充物，有效防止水、潮气渗入钢管内部与光纤接触，降低光纤受氢损害的风险，提高光纤的使用寿命。
实施例2
如图2所示，与实施例1不同的是，根据应用环境和敷设方式，由多根耐腐蚀的细圆不锈钢丝4螺旋紧密绞合而成的不锈钢丝铠装层外设有不同耐温等级的非金属护套5，以提供额外的保护，提高光缆的耐磨、耐腐蚀能力。
实施例3
如图3所示，一种热力管道监测传感光缆，包括不锈钢管松套光纤单元和不锈钢丝铠装层，不锈钢管松套光纤单元包括光纤1和高耐腐蚀不锈钢管3，光纤外包覆高耐腐蚀不锈钢管3，高耐腐蚀不锈钢管3内填充有阻水填充物2，传感光缆的中心为一根不锈钢丝4，这根不锈钢丝外由一个不锈钢管松套光纤单元和多根不锈钢丝组成绞合层，绞合层外设有由多根耐腐蚀的细圆不锈钢丝4螺旋紧密绞合而成的不锈钢丝铠装层从而构成层绞式传感光缆。高耐腐蚀不锈钢丝铠装层由多根耐腐蚀的细圆不锈钢丝4螺旋紧密绞合而成，其抗拉强度及对内部光单元的保护作用远远高于金属编织层。高耐腐蚀不锈钢丝铠装层根据使用环境的腐蚀性要求采用304不锈钢或316L或825不锈钢材料，不锈钢丝的直径范围0.3~2.5mm。
光纤为1芯或多芯光纤，光纤芯数根据监测系统中传感和通信的要求进行确定，不同光纤采用不同的表面颜色进行区分。光纤的耐温等级可以根据被测系统的测温范围要求选择不同耐温等级的光纤。
高耐腐蚀不锈钢管为耐腐蚀的不锈钢材料制成，可以根据使用环境的腐蚀性要求采用304不锈钢或316L或825不锈钢材料，根据不锈钢管内光纤芯数的不同，不锈钢管的直径范围为1.6mm~3.0mm。
阻水填充物为纤膏或阻水纱或阻水粉。光纤、高耐腐蚀不锈钢管和不锈钢管内的阻水填充物构成光纤单元。根据使用环境的温度范围及光缆承受的张力情况，光纤单元内的光纤设计有合理光纤余长。此外，高耐腐蚀不锈钢管是焊接不锈钢管，密封性好，且钢管内部填充阻水填充物，有效防止水、潮气渗入钢管内部与光纤接触，降低光纤受氢损害的风险，提高光纤的使用寿命。
实施例4
如图4所示，与实施例3不同的是，根据应用环境和敷设方式，由多根耐腐蚀的细圆不锈钢丝4螺旋紧密绞合而成的不锈钢丝铠装层外设有不同耐温等级的非金属护套5，以提供额外的保护，提高光缆的耐磨、耐腐蚀能力。
本发明光缆属于分布式温度、振动传感及通信用光缆，用于分布式温度测量、振动传感以及光纤通信；可以应用于热力管道、油气管道、化工管道等管道漏泄监测、防盗安全监测、信息通信及周界防护系统。光缆结构中没有芳纶、塑料护套等材料，光纤单元外部为全金属结构，导热性好，用于温度传感监测时，灵敏度高；在光缆机械性能相同的情况下，本结构产品外径可以更小，生产效率更高，成本更低。能耐长期高温，适应工作温度范围较宽，易于施工，抗弯折，且抗拉力和抗压力更强，使用寿命更长。

Claims (8)

1.一种热力管道监测传感光缆，其特征在于，包括光纤单元和不锈钢丝铠装层，所述光纤单元包括光纤和不锈钢管，所述光纤外包覆不锈钢管，所述不锈钢管内填充有阻水填充物，所述不锈钢管外绞合不锈钢丝铠装层，所述不锈钢丝铠装层由多根耐腐蚀的细圆不锈钢丝螺旋紧密绞合而成。
2.根据权利要求1所述的一种热力管道监测传感光缆，其特征在于，所述光纤单元位于中心，光纤单元外绞合不锈钢丝铠装层构成中心管式传感光缆。
3.根据权利要求1所述的一种热力管道监测传感光缆，其特征在于，所述传感光缆的中心为一根不锈钢丝，这根不锈钢丝外由光纤单元和不锈钢丝组成绞合层，所述绞合层外设有不锈钢丝铠装层从而构成层绞式传感光缆。
4.根据权利要求2或3所述的一种热力管道监测传感光缆，其特征在于，根据应用环境和敷设方式，所述不锈钢丝铠装层外设有不同耐温等级的非金属护套。
5.根据权利要求1所述的一种热力管道监测传感光缆，其特征在于，所述光纤为1芯或多芯光纤，光纤芯数根据监测系统中传感和通信的要求进行确定，不同光纤采用不同的表面颜色进行区分。
6.根据权利要求1所述的一种热力管道监测传感光缆，其特征在于，所述不锈钢管采用304不锈钢或316L或825不锈钢材料，根据不锈钢管内光纤芯数的不同，不锈钢管的直径范围为1.6mm~3.0mm。
7.根据权利要求1所述的一种热力管道监测传感光缆，其特征在于，所述阻水填充物为纤膏或阻水纱或阻水粉。
8.根据权利要求1所述的一种热力管道监测传感光缆，其特征在于，所述不锈钢丝铠装层根据使用环境的腐蚀性要求采用304不锈钢或316L或825不锈钢材料，不锈钢丝的直径范围0.3~2.5mm。
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