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石化应用

时间:2021-10-13 预览:957

(1)油气管道用分布式光纤管线防盗测泄漏装置(防开挖、泄漏);


油气管道用分布式光纤管线防盗测泄漏装置(防开挖、泄漏)(图1)

 

· 应用背景

作为能源输送的重要手段,油气管道具有输送连续、效率高、输送量大、成本低等诸多优点,是连续地输送大量石油最快捷、安全和经济可靠的运输方式,已成为关系能源产业发展的重要环节。


管道设施投资巨大、在空间上有一定的隐蔽性,可能出现非主观故意人为原因受到破坏,易燃易爆物质的外泄将带来极大的安全隐患,近年来,打孔盗油屡有发生,造成巨大的经济损失和环境污染,而施工挖掘、地质灾害也能致使管道破裂,油气管道泄漏事故不断发生,由此带来非常大的经济损失,可能因此引起燃烧爆炸,或者造成大面积有害有毒物质泄漏污染环境,造成人员伤亡。



系统构成:

1. 油气管道综合在线监测系统使用了分布式光纤管线防盗监测系统和分布式光纤管线测泄漏系统。

2. 使用油气管道中冗余通讯光缆中的两根,一根介入振动系统,一根接入测温系统,分别监控油气管道的温度分布和振动分布。

3. 测温系统和振动系统通过以太网接入数据服务器,进行综合分析处理和预警报警。

 

系统功能:

1. 采用分布式光纤测温泄漏监测系统实时监测油气管道线路温度分布,当油气管道泄漏时,系统可感知附近温度变化并报警。

2. 采用分布式光纤振动监测系统实时监测管线环境状态,防止人为施工导致管道破裂发生泄漏。

3. 可以实现无人值守的安全监控,及可通过远程桌面显示以及短信报警的方式对项目目标进行监测。

4. 可与其它设备进行联动,如声光报警器、视频摄像头等。




(2)油气管道用分布式光纤管线防盗监测系统(防开挖);

石油和天然气运输与国民经济和人民生活息息相关,管道输送相比于道路运输具有安全、便捷、经济的特点,已成为关系能源产业发展的重要环节。长途油气管道具有高温、高压、易燃、易爆的特点,一旦发生泄露将引发重大安全事故并造成巨大经济损失。近年来,一些偷油盗油、野蛮施工等破坏行为严重威胁到管道的安全。

应用背景

石油和天然气运输与国民经济和人民生活息息相关,管道输送相比于道路运输具有安全、便捷、经济的特点,已成为关系能源产业发展的重要环节。长途油气管道具有高温、高压、易燃、易爆的特点,一旦发生泄露将引发重大安全事故并造成巨大经济损失。近年来,一些偷油盗油、野蛮施工等破坏行为严重威胁到管道的安全。管道由于外部扰动、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。

分布式光纤振动监测系统因其灵敏度高,探测点无限多,安装、维护方便等优点成为研究的重点。

 

 项目系统原理图

油气管道用分布式光纤管线防盗监测系统(图1)


系统功能


1 )实时监测管线环境状态,防止人为施工导致管道破裂,发生泄漏。光纤在受到外来触碰、振动、或挤压会导致形态干扰而产生光信号相位的改变。系统软件接收器对相位改变进行探测,可探测干扰的强度和类型,对探测到的信号进行处理,判别干扰是否符合触发“事件”的条件,并对干扰对象准确定位,从而对可能造成油气管道破坏的外部威胁进行提前预警。

2)可以实现无人值守的安全监控,及可通过远程桌面显示以及短信报警的方式对项目目标进行监测。

3)可与其他设备进行联动,如声光报警器、视频摄像头等。



HY-ZD100分布式光纤振动系统


振动系统工作原理

光纤振动监控系统以光的干涉现象为基本原理。

它以普通通讯光缆本身作为传感设备,可以检测一根长达几十干米的光纤的振动情况,空间采样间隔仅1M,50公里的检测周期小于1秒。

当某处光纤受到外界扰动时,光干涉现象中的参量将发生变化,通过高速信号采集与数据处理技术,通过光缆触碰、挤压、和振动的快速感应可以对线路进行监测,准确的定位发生扰动的位置并进行分析,同时能够保证正常使用而不受外界气候和恶劣环境的影响。

光纤中传输的光正常状态及受干扰状态传播方式的路径比较如下:

油气管道用分布式光纤管线防盗监测系统(图2)

光纤在受到外来触碰、振动、或挤压会导致形态干扰而产生光信号相位的改变。系统软件接收器对相位改变进行探测,可探测干扰的强度和类型,并对探测到的信号进行处理,判别干扰是否符合触发“事件”的条件,并对干扰对象准确定位,从而对可能形成对线路(或紧贴的电缆、同沟敷设的管遒等)破坏的施工、挖掘、愉盗行为的外部威胁进行提前预警。


产品描述

振动监测系统结合了光纤干涉原理和分布式传感理论,通过布设于设防区域的光纤(绘)中的光对触碰及或通过承载物(如电力电缆、覆土、通讯光缆等)的环境应力感应、分析,将扰动信号传递至系统主机,经信号提取、波形分析及智能化的行为判别,判断出不同的干扰类型,如光缆上方机械作业、人工作业、触缆破坏等,实现系统预警和警报,并可以联动视频、声光等设备,真正实现全方位、24小时全方位的入侵益控。

本系统采用了当今先进的光电技术、通讯技术、微处理器技术、数字化振动传感技术和独创设计的低温、强电场、潮湿环境运行技术。它能实时监测管线线路概况,能及早发现管线环境概况,防止管道因外力破坏而致使管道泄漏,将损失减至最低。同时还可提供大量在线监测数据,为运营人员全面了解管线运行情况提供可靠依据。


特征

1)测量距离远:探测距离可达50km,并能精确定位入侵点;

2)连续分布式测量,可实现多点多事件同时监测,且互不影响;

3)灵被度高(报警阈值0-99级)。精度高(±5米);

4)丰富的模式识别,可准确判定入侵事件;

5)电磁绝缘性极好,不受电磁干扰,本质防雷;

6)本征安全可靠,光纤完全不会产生电火花,激光脉冲平均功率很低;

7)施工简单,维护方便;

8)附加损耗容忍度高,即使出现50%的额外损耗也能正常工作;

9)智能化监测,轻松实现无人值守。


应用

石油和天然气管道开挖、偷盗.破坏等振动监测

电力电缆开挖、愉盗、破坏等振动监测

技术参数

项目参数值单位备注
型号HY-ZD100--
光纤类型单模--
测量距离50km
定位精度±5m
取样间隔0.4m
告警判断振动、触缆--
扫描时间0.4
尺寸(WxHxD)487×177×454mm
单机重量8.8kg
电源AC220V±10%

激光辐射等级1M--
设备功耗80W
光纤接口FC/APC--


(3)油气管道用分布式光纤管线测泄漏监测系统(防泄漏);

油气管线泄露不仅会造成重大的经济损失和严重的环境污染,而且还会对人民的生命财产构成巨大威胁,因此对油气管道泄露进行实时在线监测、及时发现泄漏和预报泄露隐患就显得十分重要。现有的管道安全监测方法仅能在泄漏事故发生后,被动地监测泄漏点,不能避免损失。

应用背景

油气管线泄露不仅会造成重大的经济损失和严重的环境污染,而且还会对人民的生命财产构成巨大威胁,因此对油气管道泄露进行实时在线监测、及时发现泄漏和预报泄露隐患就显得十分重要。现有的管道安全监测方法仅能在泄漏事故发生后,被动地监测泄漏点,不能避免损失。例如:

1) 一般只对油压、流速等指标进行监控,属于间接探测;

2) 油压、流速等的监控灵敏度限制,导致微小的漏油点难于找到,探测灵敏度低;

3) 多采用点探测技术,很难精确定位泄漏点发生的具体地理位置;

4) 在长距离探测方面,信息传输困难,需额外构建信息通信;

5) 由于泄漏点的定位精度不足,难以和抢修人员的定位信息进行统一管理。

因此,实现对威胁管道安全的破坏行为的预警,将具有极大的社会效益和经济效益。


项目系统原理图

油气管道用分布式光纤管线测泄漏监测系统(图1)


系统功能

采用分布式光纤测温泄露检测系统实时监测油气管道线路温度分布,尤其是管道焊接点的位置温度;当油气管道泄露时,系统可感知附近温度变化,并报警。

系统从感温探测器到监控中心感温测量及型号传输全部采用光信号,实现无电检测,本质安全防爆;管理模块也可实时显示各探测器的位置、温度信息,用户可的通过此界面直观地了解设备的安全情况。



HY-DTS5100分布式光纤测温系统

测温系统工作原理

油气管道用分布式光纤管线测泄漏监测系统(图2)

DTS光纤温度传感器相当于在每个通道的光纤上每隔一米安装了一个温度计,一个10公里的通道相当于25000个温度计,主机采集这些温度,集中进行计算,储存和处理。


光纤测温的机理是依据后向拉曼(Raman)散射效应。激光脉冲与光纤分子相互作用,发生散射,散射有多种,其中拉曼散射是由于光纤分子的热振动,它会产生一个比光源波长长的光,称斯托克斯(Stokes)光,和一个比光源波长短的光,称为反斯托克斯(Anti-Stokes)光。光纤受外部温度的调制使光纤中的反斯托克斯(Anti-Stokes)光强发生变化,利用这一原理可以实现对沿光纤温度场的分布式测量。

油气管道用分布式光纤管线测泄漏监测系统(图3)


产品描述

分布式光纤测温传感器简称--DTS(Distributed temperature Sensor),分布式光纤温度传感器可以检测一根长达几千米到几十千米的光纤的温度分布,空间采样间隔仅0.4m,检测周期可达秒级。光纤本身由石英制成,具有极佳的电磁惰性,因此,DTS是一种前所未有的“超级温度传感器”,它正被迅速应用在火灾探测、电力、石油石化等领域。

本产品系统采用了当今先进的光电技术、通讯技术、微处理器技术、数字化温度传感技术和独创设计的低温、强电场、潮湿环境运行技术。它能分别针对不同环境下的温度进行监测,能及早发现事故隐患,将损失减至最低。同时还可提供大量在线监测数据,为运营人员全面了解设备运行情况提供可靠依据。


特征

1)采用分布式光纤感温设备感知温度和位置信息进行信号检测、信号传输,实现无电检测,本质安全防爆;

2)使用先进的分布式光纤感温作为测量单元。技术先进,测量精度高;

3)分布式感温光缆测温范围达-150℃到150℃,最高可达350℃,应用范围广;

4)采用探测器单回路测量方式,安装简单,成本低;可留冗余备用芯;

5)实时显示各个分区的温度,并能显示历史数据和变化曲线、平均温度变化;

6)系统结构紧凑,安装简单,维护方便;

7)通过软件,可以根据实际情况设定不同的预警值、报警值;报警方式多样化,有定温报警、温升速率报警、温差报警。

8)通过软件可进行数据查询:逐点查询、报警纪录查询、按区间查询、历史数据查询,计报表打印。


应用

石油、天然气管道泄漏温度监测

电力电缆、电缆隧道在线温度监测

油库、军火库、危险品库、粮库、冷库及其他仓库的温度监测

交通运输领域温度监测


技术参数

项目参数值单位备注
型号HY-DTS5100--
光纤类型单模--
测量距离40km
取样间隔0.4m
定位精度±1m
温度精度±1°C
单通道测量时间5
尺寸(WxHxD)483×88×458.8mm
单机重量7.2kg
电源AC220V±10%--
激光辐射等级1M--
测温范围-150°C~350°C
光纤接口FC/APC--


(4)储油库等重要场所的光纤周界安防系统(防翻越、穿越、入侵破坏)

当前安防产品在能源行业的整个产业链中的应用已经很广泛,石化行业除了自身生产工艺和员工培训方面要达到安全生产的要求之外,在油田、化工大型厂区、钻井平台、化学产品储藏仓库、天然气输送管道等,都需要安防产品对其生产环境进行实时监控。

应用背景

从我国目前的能源结构来看,石油天然气在今后相当长的一段时间内依然是主要的能源供应,因此石油天然气的开采、加工、运输、使用等过程是否能长期安全、稳定将是关系国家经济发展的重大问题,而单凭人力的管理和监督,根本无法达到理想的效果,需要依托科技力量,从预警到防范全方位监管,因此在石化行业基础设施建设中,安防占据的地位很重要。

当前安防产品在能源行业的整个产业链中的应用已经很广泛,石化行业除了自身生产工艺和员工培训方面要达到安全生产的要求之外,在油田、化工大型厂区、钻井平台、化学产品储藏仓库、天然气输送管道等,都需要安防产品对其生产环境进行实时监控。


项目系统原理图

储油库等重要场所的光纤周界安防(翻越、穿越、入侵破坏)(图1)


系统功能

全智能化,轻松实现无人值守:系统在检测到异常时可以通过短信和互联网将报告发送给直接负责人;开放性设计,便于数据管理及现场控制;

“0”漏报:利用瑞利干涉技术可精确定位外界的干扰位置;又通过频谱扫描技术,使得识别特征入侵与排除特征干扰成为可能,极低误报,确保系统漏报率为0;

无电:利用了光纤是一种无源器件的优点,无电磁干扰,更抗电磁干扰。


HY-FPS15分布式光纤周界系统

周界系统工作原理

储油库等重要场所的光纤周界安防(翻越、穿越、入侵破坏)(图2)


产品描述

光纤周界安防系统结合瑞利干涉定位技术和光频域扫描技术,通过布设于设防区域的光纤(缆)中的光对触及或通过承载物(如墙壁、覆土、围栏等)的环境应力感应、分析,将扰动信号传递至系统主机,经信号提取、波形分析及智能化的行为判别,判断出不同的干扰类型,如禁行区域的闯入、翻越围墙、穿越围栏等,实现系统预警和警报,并可以联动视频、声光等设备,真正实现全方位、24小时全方位的入侵监控。


特征

1)三维立体式防护,360度无死角周界安防;

2)连续分布式测量,可实现多点多事件同时监测,且互不影响;

3)灵敏度高,精度高(土5米);

4)丰富的模式识别,可准确判定入侵事件;

5)电磁绝缘性极好,不受电磁干扰,本质防雷;

6)本征安全可靠,光纤完全不会产生电火花,激光脉冲平均功率很低;

7)施工简单,维护方便;

8)附加损耗容忍度高,即使出现50%的额外损耗也能正常工作;

9)智能化监测,轻松实现无人值守。


应用

油库、天然气、电厂等相关企业周界安防

监狱、看守所等高等警戒场所周界安防

各类军用、民用机场周界安防

展览馆、博物馆、学校、别墅等周界安防

军区弹药库、国防边界等周界安防

铁路、高速公路沿线周界安防

技术参数

项目参数值单位备注
型号HY-FPS15--
光纤类型单模--
测量距离15km
取样间隔0.8m
定位精度±5m
告警判断翻越、穿越、破坏--
扫描时间0.4
尺寸(WxHxD)484×88×454mm
单机重量6.9kg
电源AC220V±10%--
激光辐射等级1M--
设备功耗50W
光纤接口FC/APC--


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