分布式光纤在管道泄漏检测中的应用

《分布式光纤在管道泄漏检测中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第47卷第5期石油化工自动化Vo1．47，NO．52O11年1O月AUT()MAT10NINPETR0一CHEMICALINDUSTRYOctober，2011分布式光纤在管道泄漏检测中的应用孙启昌(胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司，山东东营257026)摘要：管道的泄漏检测特别是气体管道的泄漏检测一直是热点和难点，对于含硫气田，管道的泄漏检测尤为重要。介绍了分布式光纤温度检测(DTS)技术的特点、基本原理及理论计算，结合具体的应用案例分析了光纤泄漏检测系统的特点，并对管道泄漏检测常用的各种方法进行r比较筛选，指出了分布式光纤温

2、度检测技术的优势以及存在的不足。关键词：分布式光纤温度检测；拉曼散射；泄漏检测；含硫气田中图分类号：TP277文献标志码：B文章编号：1007—7324(2011)05—0054—04ApplicationofDistributedOpticalFiberSensorinPipelineLeakageSunQichang(ShengliOilfieldShengliEngineering&ConsultingCo．Ltd．，Dongying，257062，China)Abstract：Theleakagedetectionofpipeline，especiallyg

3、aspipelineisthemostfocalanddifficultissue．Forsulfurcontainedoil—gasfield，thepipelineleakagedetectionisofgreatimportance．Thecharacter，basictheoryandtheoreticalcalculationofdistributedfibertemperaturesensor(DTS)technologyareintroduced．Thespecialtyoffiberleakagedetectionsystemisanalysised

4、togetherwiththedetailedapplicationcase．Combiningwiththecharacterandrequirementofsulfurcontainedoil—gasfield，variousmethodsforpipelineleakagedetectionareintroducedandcompared，andtheadvantagesanddisadvantagesofdistributedfibertemperaturedetectiontechnologyarelisted．Keywords：DTS；Ramanscat

5、tering；leakagedetection；sulfurcontainedoil—gasfield0引言焦耳_’『历姆逊系数。分布式光纤温度检测DTS(DistributedFiberTemperatureSensor)是近十多年来发展起来的一一(茜)㈩种用于实时检测空间温度场分布的新型传感技术，式中P[JT——微分节流效应系数；T——温度；叮以连续测量光纤沿程的温度分布。在DTS中，——压力；H——焓。光纤既是传输媒体又是传感媒体，具有抗电磁干当输气管线出现泄漏时，发生焦耳一汤姆逊效扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全、质量小、体积小、可应，气体压力从管线压力下降为大

6、气压力，泄漏点挠曲、对被测介质影响小等优点口]。附近的温度也随之下降。所以只要测出沿管线的DTS技术应用于管道的泄漏检测，主要依据分布温度，就可以根据温度的变化判断出是否出现焦耳姆逊效应。输气管道一旦发生泄漏，管线泄漏。内高压气体会泄漏到外部低压环境，导致温度随之2DTS原理变化。基于该原理，光纤伴随着管道敷设，检测管DTS主要依据光纤光时域反射原理(OTDR)道的分布温度，就可以实现管道的泄漏检测，具有和光纤背向拉曼(Raman)散射的温度效应。很好的实时性和准确性。当光脉冲在光纤中传输时，由于光纤的密1焦耳铴姆逊效应当气体在一个绝热的管道中流动时，遇到一狭收稿日

7、期：2011一O4—27。窄的孔道，压力显著下降，体积膨胀，温度也发生变作者简介：孙启昌，男，山东曹县人，2005年毕业于中国石油化，这种现象称为节流效应，也称作焦耳姆逊效大学控制理论与控制工程专业，硕士学位，从事石油化工工程设计应。气体在等焓过程中温度随压力的变化率，称为I：作，任工程师。学兔兔www.xuetutu.com第5期孙启昌．分布式光纤在管道泄漏检测中的应用度、成分、分子振动的影响，光会发生散射，一部的光纤传输损耗；R(T)，R(丁)——与光纤分子分光会背向散射回入射端，包括瑞利(Rayleigh)低能级和高能级上的布居数有关的系数。且散射、布里渊