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    分布式光纤测温监测管道泄漏技术

    埋地输油管道不但受运行和环境荷载的长期作用,而且长期受到材料老化、振动疲劳、腐蚀效应、第三方活动等灾变因素的影响,极易发生损伤破坏泄 漏监测是管道完整性管理的重要环节,但是由于埋地管道属于隐蔽工程,巡线检测难度大、效率低,发展埋地输油管道泄漏的实时在线监测技术成为国内外的研究热点氐。

    在埋地管道领域,负压波或泄漏声技术获得较为普遍的应用,前者利用布设于管道上的压力传感器探测由于管道泄漏引起的管内流体中传播的负压波,后者通过管壁上的声发射或加速度传感器监测因泄漏导致的在管壁中传播的应力波。无论是负压波还是泄漏声技术,对漏点的定位主要取决于两个关键参数,即漏点上下游传感器所探测的负压波/应力波的到达时间差以及负压波/应力波速。首先,到达时间差的确定通常釆用相关估计技术,在观测噪声、模型误差等无法避免的情况下,目前难以达到理想的估计精度;其次,负压波/应力波速受到内压、流速、摩擦因数及环境温度等诸多因素的影响,是一个时变参数,目前一般根据管道材料参数对波速进行粗略估计,无法获得管道泄漏时精确的瞬时波速。因此,负压波或泄漏声技术的定位精度较低,其精度通常为几十米甚至几百米,无法满足实际工程需要。

    近年来,分布式光纤测温技术逐渐引入油气管道泄漏监测领域,通过沿管道布设的光纤传感器探测泄漏介质导致的温度异常来实现泄漏定位,属于一种直接的物理监测方法,避免了负压波或泄漏声技术需进行参数反演的缺陷,具有成本低、实时监测、响应敏捷、定位精度高的优点但是,管道沿途温度状态的分布式实时监测将产生海量的温度时-空大数据,时-空大数据的建模与泄漏诊断是管道泄漏分布式光纤监测需要解决的关键问题。

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