分布式光纤管道泄漏检测和定位技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com石油学报Vo1．27NO．2第27卷第2期ACTAPETROLEISINICAMar．20062006年3月文章编号：0253—2697(2006)02—0121—04分布式光纤管道泄漏检测和定位技术周琰靳世久张昀超孙立瑛(天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室天津300072)摘要：提出了一种基于Mach—Zehnder光纤干涉仪原理的新型分布式光纤管道泄漏测试技术。该检测技术利用在管道沿线附近敷设的一条光缆中的3条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器，通过检测管道沿途所

2、发生的泄漏噪声，可以实时地监测管道沿线所发生的泄漏情况。利用广义相关时延估计算法，通过确定2个测试信号的时延可以获得泄漏点的位置。阐述了该检测技术的测试原理和泄漏点定位方法，并对现场试验数据进行了分析。理论分析和试验结果表明，该测试技术可以有效地提高管道泄漏测试的灵敏度和定位精度。关键词：管道；泄漏检测技术；光纤干涉仪；传感器；定位技术；时延估计算法中图分类号：TN247文献标识码：ADistributedopticalfibersensingtechnologyforpipelineleakagedetectionan

3、dlocationZhouYanJinShijiuZhangYunchaoSunLiying(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，Tia，inUniversity，Tianjin300072，China)AbstractAnewdistributedopticalfiberpipelineleakagedetectiontechnologybasedontheprincipleofMach-Zehnderopticalfiberin

4、terferometerisproposed．AnopticalcableshouldbelaidalongthepipelinewhenapplyingthistechnologytOpipelineleakagedetec—tion．Thedistributedmicro-vibrantmeasuringsensoriscomposedofthreesinglemodeopticalfibersintheopticalcableTheoil．leakagecanbedetectedbythesensorinreal—

5、timebymeasuringleakednoisealongpipeline．Thepositionofleakingpointcanbeob—tainedbydefiningthevalueoftimedelayofthetwomeasuringsignalswiththegeneralizedcorrelationtimedelayestimationalgo—rithm．Thistechnologyisapplicableforvariousoilandgaspipelineleakagedetection．Th

6、emeasuringprincipleandtheleakingpointlocationmethodforthistechnologyaredescribed．Theexperimentresultshowedthatthistechnologycangreatlyimprovethemeas—uringsensitivityanddetectingprecisionofleakagelocationonpipeline．Keywords：pipeline；leakagedetectiontechnology；opti

7、calfiberinterferometer；sensor；locationtechnique；timedelayestimational—gorithm管道泄漏的及时发现和定位具有重要的现实意方法不能对管道进行实时监测。笔者提出了一种义。目前国内外油气管道泄漏检测技术中的质量平衡基于Mach—Zehnder光纤干涉仪原理的分布式光纤管法、负压波法、压力梯度法和实时模型等管道泄漏检测道泄漏检测技术，利用光纤作为传感器提取管道沿途方法主要是通过检测管道输送压力、流量以及温度等的泄漏振动信号，通过对检测信号的处理和分析，可以

8、参数的变化来判断是否发生管道泄漏，由于该类测试有效地检测出管道发生泄漏的情况。方法受到流体特性、输送工艺以及测试仪器的灵敏度1测试原理和测试精度等因素的限制，对于管道微小泄漏检测灵敏度较低；应力波管道泄漏检测法是利用管道泄漏所在管道附近沿管道并排铺设一条光缆，也可以利产生的沿管壁传播的应力波来判断泄漏和定位，但由用与