Решение для системы онлайн-мониторинга нефтепроводов

1. Болевые точки отрасли

Являясь источником жизненной силы при передаче энергии, нефте- и газопроводы обычно транспортируют легковоспламеняющиеся, взрывоопасные, летучие и высокотоксичные среды.В связи с постоянным расширением масштабов трубопроводной сети и увеличением времени обслуживания отрасль сталкивается со все более серьезными проблемами безопасности.

Экологические риски и проблемы коррозии: Трубопроводы большой протяженности долгое время находились в сложной грунтовой или подводной среде, и движение пласта, геологические катаклизмы и естественная эрозия могут легко вызвать деформацию или коррозию и перфорацию конструкции трубопровода.

Частое уничтожение третьими лицами: Антропогенное строительство, незаконное бурение и кража нефти, а также другие навязчивые действия третьих лиц являются основными причинами утечек из трубопроводов, и традиционным методам мониторинга трудно обеспечить раннее предупреждение заранее.

Ограниченный диапазон мониторинга и точность: Традиционные точечные датчики имеют низкую плотность распределения, что затрудняет охват всего диапазона в десятки километров, и их надежность невысока в суровых условиях эксплуатации. Они часто обнаруживаются только после аварии, и раннее предупреждение не может быть достигнуто.

Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание остаются высокими: Полагаться на ручное патрулирование линии неэффективно, и трудно обнаружить скрытые опасности на ранней стадии. Аварийный ремонт и рациональное использование окружающей среды после аварий приведут к огромным экономическим потерям и негативным социальным последствиям.

2. Введение продукта

Система контроля целостности трубопроводов со сверхслабой волоконной решеткой - это высокоточный продукт онлайн-мониторинга, разработанный для обеспечения безопасности нефте- и газопроводов.Система использует оптическое волокно в качестве чувствительного нерва вдоль трубопровода имплантации и сочетает в себе технологию мониторинга распределенных акустических волн (DAS) и сверхслабую волоконную брэгговскую решетку (WFBG).Продукт может определять окружающую вибрацию, изменения напряжения и температурные аномалии трубопровода круглосуточно и в полном диапазоне, осуществлять высокоточное позиционирование и многопараметрический комплексный мониторинг в суровых условиях, а также обеспечивать цифровую поддержку принятия решений при профилактическом обслуживании трубопровода.

3. решение

Эта схема создает набор интеллектуальных защитных сетей “на постоянной основе, по всей линии и по всему периметру” путем размещения специальных оптоволоконных датчиков на внешней стенке или параллельной стороне трубопровода.：

Мониторинг структуры и деформаций: Благодаря использованию волоконно-оптических тензодатчиков трубопровод может фиксировать небольшие деформации, вызванные геологическими отложениями или изгибом, в режиме реального времени, а точность позиционирования может достигать метрового уровня, эффективно предотвращая повреждение конструкции.

Интеллектуальное распознавание утечек: В зависимости от характеристик среды оптический кабель для измерения температуры устанавливается в определенном месте.Система отслеживает локальные колебания температуры почвы, вызванные местом утечки, будь то незначительная утечка или серьезные изменения во внешней среде, она может немедленно вызвать раннее предупреждение.

Безопасность, оборона и раннее предупреждение: Система может точно извлекать сигналы вибрации вдоль трубопровода и выполнять распознавание характеристик, эффективно отличать обычный шум производственной среды от угрожающих действий, таких как механическая выемка грунта и ручное бурение, и помогать персоналу по эксплуатации и техническому обслуживанию спешить на место происшествия, чтобы устранить повреждение до того, как оно произойдет.

Оптимизация ресурсов эксплуатации и технического обслуживания: Система поддерживает интеграцию с существующими платформами мониторинга для обеспечения удаленного управления.Основываясь на данных мониторинга в режиме реального времени, отдел управления может динамически корректировать конфигурацию патрульного персонала, значительно снижая общие эксплуатационные расходы.

4. Технические принципы и справочная информация

В основе этой системы лежит технология распределенного зондирования по оптоволокну, Оптическое волокно связи преобразуется в чувствительный чувствительный элемент.

Демодуляция волоконной брэгговской решетки (ВБР): Благодаря нанесению большого количества сверхслабых решеток с чрезвычайно низким коэффициентом отражения (менее 0,1%) на оптическое волокно используется технология обработки фотоэлектрических сигналов для анализа смещения отраженной длины волны и точного преобразования ее в данные о напряжении и температуре.

Мониторинг распределенной вибрации/акустических волн (DAS/Φ-OTDR): Рэлеевское рассеяние возникает при прохождении света.При наличии вибрации или звукового поля во внешнем мире сердцевина волокна подвергается микроскопической деформации, что приводит к изменению фазы рассеянного света.Технология DAS позволяет полностью восстановить частоту, фазу и амплитуду информации о звуковом поле и реализовать высокочувствительный улавливание едва заметных возмущений на расстоянии сотен километров.

Искробезопасный фон: Оптоволоконный датчик обладает характеристиками защиты от электромагнитных помех, неэлектропроводности и длительного срока службы (до 30 лет), что идеально соответствует экстремальным требованиям взрывозащиты, антистатичности и высокой надежности в нефтегазовой промышленности.

5. Основные преимущества

Отсутствие контроля слепых зон по всем направлениям: Единая система может охватывать десятки километров трубопроводов, а сенсорные узлы являются непрерывными, что позволяет по-настоящему осознать, что “каждый метр оптического волокна - это датчик”.

Многопараметрическое совместное восприятие и распознавание: Одновременный мониторинг многомерных данных, таких как температура, напряжение и вибрация, а также интеллектуальные алгоритмы устранения помех значительно снижают частоту ложных срабатываний и повышают точность раннего предупреждения.

Высокоточное позиционирование и реагирование: Система обладает чрезвычайно высоким пространственным разрешением и может быстро определять координаты аномальных точек, что позволяет сэкономить драгоценное время для реагирования на чрезвычайные ситуации.

Отличная защита от помех и атмосферостойкость: Материал оптического волокна по своей природе безопасен, не подвержен воздействию молнии, электромагнитной и химической коррозии и может стабильно работать в течение длительного времени в суровых промышленных условиях, таких как полярные регионы и пустыни.

Интеллектуальное дистанционное управление: Поддерживать доступ к облаку и цифровое моделирование, продлевать срок службы трубопроводов за счет непрерывного профилактического обслуживания и соответствовать современной концепции экологически чистого и низкоуглеродного управления энергией.