油气管道内检测技术中国现状(油气管道完整性管理技术应用)

  摘自《油气管道监测技术发展现状》,作者中国电子科技集团公司第三十四研究所,李苏。

  OFweek光通讯网——油气管道状态监测是其安全运行的重要保障,目前国际上发展了包括非光纤型和基于光纤的多种监测技术,分为视频监控、基于电的声学传感、水听器技术、浮球、光纤传感等类型。其中光纤传感方法以其隐蔽性、经济性和安全性而具有独特的优势,具有较好的推广应用前景。

  石油和天然气输运与国民经济和人民生活息息相关,管道输送相比道路运输具有安全、便捷、经济的特点,但管道可能由于外部扰动、腐蚀、管材和施工质量等原因发生失效事故,威胁国家经济和人民生命财产安全。尽管在设计和施工方面,当前我国与国际水平基本相当,在管理方面,我国也开展的大量工作,但与发达国家相比,油气管道的安全性仍有一定差距。有数据显示,我国油气管道事故率平均为 3 次/(1 000 km·年),远高于美国的 0.5 次/(1 000 km·年)和欧洲的 0.26 次/(1 000 km·年)。据统计,我国油气管道事故,多为人为因素所致,近些年来,第三方破坏对我国油气管道事故的"贡献率"高达 40%,随后依次是腐蚀、管材质量、施工质量和突发性自然灾害。为保障油气管道输运安全,需要对管道实施监控,当管道发生泄漏和有外力实施破坏行为时能够及时告警和预警。以下对当前较新或有代表性的管道监测技术进行评述。

  1 光纤监控方法

  1.1 Secure Pipe 产品性能及应用案例

  澳大利亚 FFT(Future Fiber Technology)公司的管道入侵探测产品 Secure Pipe 是基于 MZ 干涉仪技术,利用敷设在管道上方的光缆作为传感器,探测和定位入侵,最大传感距离 40 km。系统需要利用光缆中的三根光纤,其中两根为传感光纤,一根为引导光纤;也可利用现有光缆中的空闲光纤。FFT 的 CAMS(中央告警监控系统)所管理的探测系统数量不限,使用图形界面、电子邮件或短消息提供告警。CAMS的 GUI(图形用户界面)屏幕可以基于卫星照片、地图或 CAD 图像。

  2003 年,NYSEARCH(美国天然气研发与演示组织)在新泽西沿一段 40 km 高压天然气管道布设了FFT Secure Pipe 监测系统,当不被许可的车辆或活动离管道太近时,其为运营者提供足够的预警。要求系统在管道附近的道路交叉、铁路线、居民区和商业区不发生误报警。在布设后的两年多时间里,管道沿线经历了多种类型挖掘设备的多次作业,系统没有因这些挖掘设备作业而产生误报警。但是,系统的敏感度较高,以至于许多报警源自管道巡视和其他驶过光缆的车辆。根据 NYSEARCH 的技术总结报告(表 1),Secure Pipe 的定位精度优于产品说明,在小于 10 m 范围内,产品探测有效性与土壤类型相关,在软质土壤中探测有效率只有 30%~60%。

表 1 Secure Pipe 对管道沿线不同类型挖掘设备作业的监测结果

油气管道内检测技术中国现状(油气管道完整性管理技术应用)

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