CN203757380U - 一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统，该模拟系统包括有模拟泄露装置、模拟检测线路装置和光电装置，所述的模拟泄露装置上设有总引导管和分引导管，总引导管的两端分别连接接头井和分引导管，四根分引导管位于地下的端部作为模拟泄露点分别位于管道的上部、下部和两侧位置；模拟检测线路装置包括有探测光缆和光缆敷设架，该探测光缆中设有软光缆和通信光缆，光缆敷设架平行设置于管道的模拟泄露点旁，探测光缆绕敷于所述光缆敷设架上；探测光缆的引出端连接于光电装置上，该光电装置为设置于实验场控制室内的DTS测温主机。本实用新型的模拟系统可以准确地检测油管、天然气管和水管的泄露位置，具有监测精度高、响应速度快的优点。

Description

一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统

技术领域

本实用新型涉及光电通信，特别涉及到一种基于光纤技术对于管道内介质泄露进行模拟检测的模拟系统。

背景技术

现阶段，管道运行状态下主要应用负压波方法进行泄漏监测，其监测原理为当管道发生泄漏时，泄漏处产生因流体物质损失而引起的局部液体减少而出现瞬时压力降低和速度差。这个瞬时的压力下降，作用在流体介质上，作为减压波源，通过管线和流体介质向泄漏点的上下游传播。当以泄漏前的压力作为参考标准时，泄漏时所产生的减压波就称为负压波，这种方法称为负压波检测法。在管道首末两端各安装一个压力变送器，根据泄漏产生的负压波传播到上下游的时间差和管内的压力波的传播速度就可以计算出漏点的位置。负压波法具有较高的响应速度和定位精度，但易受管线运行工况的影响。在压力波动较大或压力较小(0.2～0.3 MPa)的管线中，由于产生的负压波很小，传递到探测器后能量已经很低，经常会被淹没而分辨不清，所以对于原油管道中出现的小泄漏一般情况下采用负压波法是很难检测出泄漏。而且，据管网内人员称，负压波法的定位在公里级，极大的增加了泄漏精度点排查及处理的难度。故管网内急迫需要一种监测精度高，定位准确的监测手段。

应用分布式光纤测温技术进行泄漏监测具有其天然的优势，其一，长输管网都有其同沟通敷设的光缆，而此系统的传感器即为普通的光缆，即使用此系统进行泄漏监测可省去大量的传感器安装工作。其二，无论是油管、水管、天然气管或是蒸汽管，在发生泄漏时，管道周围的温度场都会发生一定规律的变化，而对这些变化的监测可判断出泄漏的情况，即此系统的通用性强。其三，光纤有其特有的安全优势，具不赘述；其四、监测系统的监测距离长，且成线性，符合管道本身特性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服分布式光纤测温技术在管道测温应用时存在的难题，提供一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统。本实用新型的模拟系统要能在管道泄检测提供准确的测试结果，为分布式光纤测温技术在管道泄露测量中的应用提供试验数据。

为了达到上述发明目的，本实用新型专利提供技术方案如下：

一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统，埋于地下的所述管道中介质为油或者天然气，在管道的连接部位设有接头井，其特征在于，该模拟系统包括有模拟泄露装置、模拟检测线路装置和光电装置，所述的模拟泄露装置上设有一根总引导管和四根分引导管，总引导管的两端分别连接接头井和分引导管，四根分引导管位于地下的端部作为模拟泄露点分别位于管道的上部、下部和两侧位置；所述的模拟检测线路装置包括有探测光缆和光缆敷设架，该探测光缆中设有平行固定的软光缆和通信光缆，所述的光缆敷设架平行设置于所述管道的模拟泄露点旁，探测光缆绕敷于所述光缆敷设架上；所述探测光缆的引出端连接于光电装置上，该光电装置为设置于实验场控制室内的DTS测温主机。

本实用新型基于光纤技术的管道泄漏检测系统中，所述的总引导管的一端深入地下连接所述管道上的接头井，总引导管的另一端伸出于地面，所述的分引导管分为地上段和地下段，所述总引导管通过一个四通阀分别连接四根分引导管的地上段，在每根分引导管的地上段均设有一个独立开关阀，四根分引导管的地下段埋于地下并沿所述的管道布置，四根分引导管地下段中一根位于管道的正下方，一根位于管道的正上方，另外两根位于管道的水平两侧。

本实用新型基于光纤技术的管道泄漏检测系统中，所述的总引导管与压力计一起安装在接头井中介质接口处，位于地面的总引导管上还设有流量计。

本实用新型基于光纤技术的管道泄漏检测系统中，所述的光缆敷设架为三层结构，每层上设有三道平行杆，绕敷于所述光缆敷设架上的探测光缆经过每道平行杆以在模拟泄露点位置处设有九段平行探测光缆。

本实用新型基于光纤技术的管道泄漏检测系统中，所述探测光缆中的软光缆和通信光缆分别通过光缆接头连接至DTS测温主机，所述探测光缆中的软光缆和通信光缆具有同样的布设方式和同样的布设位置，所述软光缆的测试结果为基准参考值，所述的通信光缆的测试结果为实验值。

基于上述技术方案，本实用新型的模拟系统在对管道内介质泄露进行模拟试验时取得了如下技术效果：

1.本实用新型的模拟系统可以准确地检测油管、天然气管和水管的泄露位置，具有监测精度高、响应速度快的优点。

2.本实用新型的模拟系统通过对采集的数据进一步分析可以计算出管道中泄漏量或者泄露口径的大小，以对管道的维修提供参考。

附图说明

图1是本实用新型基于光纤技术的管道泄漏检测系统中模拟泄露装置的结构示意图。

图2是本实用新型的模拟系统上模拟检测线路装置中光缆敷设架的结构示意图。

图3是本实用新型的模拟系统上模拟检测线路装置与管道的位置关系示意图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来对本实用新型基于光纤技术的管道泄漏检测系统做进一步的详细阐述，以求更为清楚明白其结构组成和工作方式，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。

考虑到分布式光纤测温技术的管道泄漏监测尚存在一些待解决问题，所以本实用新型对其进行模拟试验以开展深入研究，以其早日产品化。

本实用新型具体基于光纤技术的管道泄漏检测系统，该模拟系统包括有模拟泄露装置、模拟检测线路装置和光电装置。模拟泄露装置是在管道中模拟出管道内介质泄露的情形，并确切地知道介质泄露的地点和泄露方式。模拟检测线路装置是将模拟光缆通过一定的方式布置于管道泄露点位置，并为试验结果的对比提供依据。光电装置是利用现有的DTS设备，对模拟光缆中的两种类型的光缆分别计算测量结果，并对测量结果进行对比。

模拟试验中，所述管道埋于地面以下，管道中的介质为油或者天然气，模拟试验时使用两种介质，一种为水，另一种压缩空气。在管道的连接部位设有接头井，实际管道中都设有接头井，其作用是通过接头井对管道内进行减压或者加压。

如图1所示，上述的模拟泄露装置上设有一根总引导管4和四根分引导管5，总引导管4的两端分别连接接头井2和分引导管5，四根分引导管5位于地下的端部作为模拟泄露点分别位于管道的上部、下部和两侧位置。具体来说，总引导管4的一端深入地下连接管道1上的接头井2，在接头井2位置的管道1上设有阀门3，该总引导管4就连接在阀门3上，总引导管4的另一端伸出于地面9。所述的分引导管5分为地上段和地下段，所述总引导管4通过一个四通阀分别连接四根分引导管5的地上段，在每根分引导管5的地上段均设有一个独立开关阀，四根分引导管的地下段埋于地下并沿所述的管道1布置，四根分引导管5地下段中一根位于管道1的正下方，一根位于管道1的正上方，另外两根位于管道1的水平两侧。所述的总引导管4还与一个压力计一起安装在接头井2中介质接口处，并且位于地面的总引导管4上还设有一个流量计。

上述的模拟检测线路装置包括有探测光缆7和光缆敷设架6，该探测光缆7中设有平行固定的软光缆和通信光缆，所述的光缆敷设架6平行设置于所述管道1的模拟泄露点旁，探测光缆7绕敷于所述光缆敷设架6上。具体来说，所述的光缆敷设架6为三层结构，每层上设有三道平行杆，绕敷于所述光缆敷设架6上的探测光缆7经过每道平行杆，以在模拟泄露点位置处设有九段平行的探测光缆7。

上述探测光缆7的引出端连接于光电装置上，该光电装置为设置于实验场控制室内的DTS测温主机。所述探测光缆7中的软光缆和通信光缆分别通过光缆接头连接至同一台DTS测温主机，所述探测光缆7中的软光缆和通信光缆具有同样的布设方式和同样的布设位置，所述软光缆的测试结果为基准参考值，所述的通信光缆的测试结果为实验值。

在管道内泄漏模拟实验中，将使用总导引管和分引导管从管道的接头井处将介质引出，将其引导至确定的泄漏点处进行模拟泄漏。在模拟实验中，总导引管与分导引管都是选用内径为8mm的耐高压橡胶管。在接头井介质接口处装有压力计，用来实时测量所通过介质的压力，之后连接的总导引管将介质由接头井内导引到井外，在分导引管处接一个四通阀后入地，总导引管的长度为2.1m。各个分导引管之前装有独立的开关用来控制每个分导引管的通断，分导引管贴附地面安装，模拟泄漏点距离接头井水平距离为3m，即每根分导引管长度为3m。

在制作的金属材质的光缆敷设架时，其纵向长度为10m，宽度为60cm，高度为168mm。将两种探测光缆（软光缆、通信光缆）分别绕敷在光缆敷设架上，敷设完成后如图2和图3所示，光缆共分三层，各层间距离为8.4cm，每一层都敷设有三纵光缆，每纵光缆距离管道距离分别为30cm、60cm、90cm。敷设完成后，光缆接头连接到实验场控制室内DTS主机。

本实用新型的模拟系统可以准确地检测油管、天然气管和水管的泄露位置，具有监测精度高、响应速度快的优点。并且通过对采集的数据进一步分析可以计算出管道中泄漏量或者泄露口径的大小，进而对管道的维修工作提供参考。

Claims (5)

1.一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统，埋于地下的所述管道中介质为油或者天然气，在管道的连接部位设有接头井，其特征在于，该系统包括有模拟泄露装置、模拟检测线路装置和光电装置，所述的模拟泄露装置上设有一根总引导管和四根分引导管，总引导管的两端分别连接接头井和分引导管，四根分引导管位于地下的端部作为模拟泄露点分别位于管道的上部、下部和两侧位置；所述的模拟检测线路装置包括有探测光缆和光缆敷设架，该探测光缆中设有平行固定的软光缆和通信光缆，所述的光缆敷设架平行设置于所述管道的模拟泄露点旁，探测光缆绕敷于所述光缆敷设架上；所述探测光缆的引出端连接于光电装置上，该光电装置为设置于实验场控制室内的DTS测温主机。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统，其特征在于，所述的总引导管的一端深入地下连接所述管道上的接头井，总引导管的另一端伸出于地面，所述的分引导管分为地上段和地下段，所述总引导管通过一个四通阀分别连接四根分引导管的地上段，在每根分引导管的地上段均设有一个独立开关阀，四根分引导管的地下段埋于地下并沿所述的管道布置，四根分引导管地下段中一根位于管道的正下方，一根位于管道的正上方，另外两根位于管道的水平两侧。

3.根据权利要求2所述的一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统，其特征在于，所述的总引导管与压力计一起安装在接头井中介质接口处，位于地面的总引导管上还设有流量计。

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统，其特征在于，所述的光缆敷设架为三层结构，每层上设有三道平行杆，绕敷于所述光缆敷设架上的探测光缆经过每道平行杆以在模拟泄露点位置处设有九段平行探测光缆。

5.根据权利要求1所述的一种基于光纤技术的管道泄漏检测系统，其特征在于，所述探测光缆中的软光缆和通信光缆分别通过光缆接头连接至DTS测温主机，所述探测光缆中的软光缆和通信光缆具有同样的布设方式和同样的布设位置，所述软光缆的测试结果为基准参考值，所述的通信光缆的测试结果为实验值。