CN108775955A - 一种石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测*** - Google Patents

一种石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测*** Download PDF

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童杏林
潘旭
张翠
邓承伟
方定江
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Abstract

本发明涉及光纤传感监测技术领域，具体指一种石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***；包括宽带光源、光环形器、传感光纤、石化管道、信号解调模块和上位机，所述传感光纤沿轴向固定石化管道上，传感光纤上刻写有弱光栅阵列，且相邻的两个弱光栅构成光纤分布式振动传感器；所述宽带光源、光环形器、传感光纤、信号解调模块和上位机依次连接；本发明结构合理，通过啁啾光栅刻写的弱光栅传感光纤，构成分布式振动传感器从而石化管道进行全程监控，具有结构简单、响应速度快、准确性高、应用范围广等优势，能够对石化尤其管道的腐蚀位置进行定位，实现石化油气管道安全状况的在线实时监测。

Description

一种石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***
技术领域
本发明涉及光纤传感监测技术领域，具体指一种石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***。
背景技术
由于受输送介质和腐蚀环境的影响，油气管道常常会受到腐蚀，管道腐蚀技术就是利用各种技术手段对材料、设备的腐蚀速率以及腐蚀状况进行测量调查，提供一种在管道因腐蚀的不良影响而破损泄漏前发现管道腐蚀的产生并及时采取安全措施，确保管道处于良性运行状态的技术手段。
经过近三、四十年的发展，在线腐蚀监测技术形式也多种多样，在生产实际中常用的有挂片法、电阻探针法、电感探针法、电化学探针分析法和化学分析法等等，但这些测量方法都存在诸多不足，比如电类传感器在管道腐蚀监测中安全系数太低，会有易燃易爆的危险，且无法对管道运行状态进行实时监测。方面应用较少，其主要用于对管道应变/变形的监测、对管道泄漏的监测和对管道腐蚀缺陷的监测。目前，还没有能够对光纤沿线所有位置进行振动监测，从而获得管道腐蚀缺陷相关信息的传感监测手段。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、响应速度快、能够对管道腐蚀位置进行定位、实现在线实时监测的石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***,包括宽带光源、光环形器、传感光纤、石化管道、信号解调模块和上位机，所述传感光纤沿轴向固定石化管道上，传感光纤上刻写有弱光栅阵列，且相邻的两个弱光栅构成光纤分布式振动传感器；所述宽带光源、光环形器、传感光纤、信号解调模块和上位机依次连接。
根据以上方案，所述传感光纤上刻写的弱光栅为全同啁啾光栅。
根据以上方案，所述石化管道内设有四根单模的传感光纤，四根传感光纤分别布设于石化管道的零点、三点、六点和九点位置，传感光纤上等距刻写有弱光栅阵列，且任一传感光纤上相邻的两个弱光栅构成光纤分布式振动传感器。
根据以上方案，所述信号解调模块基于时分复用技术上采用3×3耦合器的相位解调算法测算传感光纤的反馈信号。
根据以上方案，所述上位机上设有数据处理软件和输出终端。
本发明有益效果为：本发明结构合理，通过啁啾光栅刻写的弱光栅传感光纤，构成分布式振动传感器从而石化管道进行全程监控，具有结构简单、响应速度快、准确性高、应用范围广等优势，能够对石化尤其管道的腐蚀位置进行定位，实现石化油气管道安全状况的在线实时监测。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图中：
1、宽带光源；2、光环形器；3、传感光纤；4、石化管道；5、信号解调模块；6、上位机；31、弱光栅。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1所示，本发明所述的一种石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***,包括宽带光源1、光环形器2、传感光纤3、石化管道4、信号解调模块5和上位机6，所述传感光纤3沿轴向固定石化管道4上，传感光纤3上刻写有弱光栅31阵列，且相邻的两个弱光栅31构成光纤分布式振动传感器；所述宽带光源1、光环形器2、传感光纤3、信号解调模块5和上位机6依次连接；实时弱光栅31阵列构成的光纤分布式振动传感器沿石化管道4沿线分布，可对管道全程的振动进行检测，通过油气传输过程中管道的震荡频率及幅值等参数变化，实现管道位置腐蚀情况的探测和定位，保证石化油气管道的安全。
所述传感光纤3上刻写的弱光栅31为全同啁啾光栅，全同啁啾光栅的光谱范围相对较宽，可以克服F-P干涉仪失配问题，提高监测数据的精确性。
所述石化管道4内设有四根单模的传感光纤3，四根传感光纤3分别布设于石化管道4的零点、三点、六点和九点位置，传感光纤3上等距刻写有弱光栅31阵列，且任一传感光纤3上相邻的两个弱光栅31构成光纤分布式振动传感器；所述弱光栅31阵列构成的沿石化管道4分布的光纤振动传感器，对石化管道4周向上进行监控，从而感测石化管道中油气传输过程中的微弱振动，实现腐蚀状况的精确定位。
所述信号解调模块5基于时分复用技术上采用3×3耦合器的相位解调算法测算传感光纤3的反馈信号，反馈信号经过解调后获得振动的频率和幅值等参数，再分析和转化为管道壁腐蚀情况，从而实现腐蚀程度和位置的精确定位。
所述上位机6上设有数据处理软件和输出终端。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***,包括宽带光源(1)、光环形器(2)、传感光纤(3)、石化管道(4)、信号解调模块(5)和上位机(6)，其特征在于：所述传感光纤(3)沿轴向固定石化管道(4)上，传感光纤(3)上刻写有弱光栅(31)阵列，且相邻的两个弱光栅(31)构成光纤分布式振动传感器；所述宽带光源(1)、光环形器(2)、传感光纤(3)、信号解调模块(5)和上位机(6)依次连接。
2.根据权利要求1所述的石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***，其特征在于：所述传感光纤(3)上刻写的弱光栅(31)为全同啁啾光栅。
3.根据权利要求1所述的石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***，其特征在于：所述石化管道(4)内设有四根单模的传感光纤(3)，四根传感光纤(3)分别布设于石化管道(4)的零点、三点、六点和九点位置，传感光纤(3)上等距刻写有弱光栅(31)阵列，且任一传感光纤(3)上相邻的两个弱光栅(31)构成光纤分布式振动传感器。
4.根据权利要求1所述的石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***，其特征在于：所述信号解调模块(5)基于时分复用技术上采用3×3耦合器的相位解调算法测算传感光纤(3)的反馈信号。
5.根据权利要求1所述的石化油气管道腐蚀状态光纤传感在线监测***，其特征在于：所述上位机(6)上设有数据处理软件和输出终端。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109959724A (zh) * 2019-03-26 2019-07-02 武汉理工大学 一种超声激励弱光纤光栅的机械结构探伤与缺陷定位***
CN110220611A (zh) * 2019-04-25 2019-09-10 武汉理工大学 一种用于飞机过热探测的光纤传感***
CN110261313A (zh) * 2019-05-06 2019-09-20 武汉理工大学 一种在线监测焦炭塔运行状况的分布式光纤声学传感***
CN110501340A (zh) * 2019-07-31 2019-11-26 江苏卓然智能重工有限公司 基于分布式光纤传感技术的裂解炉炉管腐蚀监测***
CN111399034A (zh) * 2020-03-31 2020-07-10 武汉理工大学 基于低弯曲损耗啁啾光栅阵列光纤的增强型水听器检测装置及方法
CN113008146A (zh) * 2021-02-26 2021-06-22 深圳大学 光纤传感装置、管道锈蚀监测***及方法
CN114088241A (zh) * 2021-10-21 2022-02-25 武汉理工大学 一种弱光纤光栅阵列温度/振动复合传感光缆及使用方法
CN114323251A (zh) * 2022-03-10 2022-04-12 武汉理工大学 分布式光纤相位敏感光时域反射计信号均衡装置及方法
CN114719889A (zh) * 2021-01-05 2022-07-08 中国石油天然气股份有限公司 光纤分布式扰动传感器及扰动信号的定位方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101050988A (zh) * 2007-05-18 2007-10-10 中国科学院上海光学精密机械研究所 全分布式光纤漏油传感器***
CN101769442A (zh) * 2010-01-18 2010-07-07 大连理工大学 一种监测管道腐蚀的方法
CN204142402U (zh) * 2014-08-18 2015-02-04 河北华计检测技术有限公司 一种基于分布式光纤传感器的管道监测***
CN106772739A (zh) * 2017-03-03 2017-05-31 武汉理工大学 一种弱光栅阵列制备方法与控制***
CN207196095U (zh) * 2017-09-15 2018-04-06 北京为韵科技有限公司 一种用于管道腐蚀及泄漏监测的分布式光纤传感***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101050988A (zh) * 2007-05-18 2007-10-10 中国科学院上海光学精密机械研究所 全分布式光纤漏油传感器***
CN101769442A (zh) * 2010-01-18 2010-07-07 大连理工大学 一种监测管道腐蚀的方法
CN204142402U (zh) * 2014-08-18 2015-02-04 河北华计检测技术有限公司 一种基于分布式光纤传感器的管道监测***
CN106772739A (zh) * 2017-03-03 2017-05-31 武汉理工大学 一种弱光栅阵列制备方法与控制***
CN207196095U (zh) * 2017-09-15 2018-04-06 北京为韵科技有限公司 一种用于管道腐蚀及泄漏监测的分布式光纤传感***

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109959724A (zh) * 2019-03-26 2019-07-02 武汉理工大学 一种超声激励弱光纤光栅的机械结构探伤与缺陷定位***
CN110220611A (zh) * 2019-04-25 2019-09-10 武汉理工大学 一种用于飞机过热探测的光纤传感***
CN110261313A (zh) * 2019-05-06 2019-09-20 武汉理工大学 一种在线监测焦炭塔运行状况的分布式光纤声学传感***
CN110501340A (zh) * 2019-07-31 2019-11-26 江苏卓然智能重工有限公司 基于分布式光纤传感技术的裂解炉炉管腐蚀监测***
CN111399034A (zh) * 2020-03-31 2020-07-10 武汉理工大学 基于低弯曲损耗啁啾光栅阵列光纤的增强型水听器检测装置及方法
WO2021196815A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 武汉理工大学 基于低弯曲损耗啁啾光栅阵列光纤的增强型水听器检测装置及方法
CN114719889A (zh) * 2021-01-05 2022-07-08 中国石油天然气股份有限公司 光纤分布式扰动传感器及扰动信号的定位方法
CN114719889B (zh) * 2021-01-05 2024-03-26 中国石油天然气股份有限公司 光纤分布式扰动传感器及扰动信号的定位方法
CN113008146A (zh) * 2021-02-26 2021-06-22 深圳大学 光纤传感装置、管道锈蚀监测***及方法
CN114088241A (zh) * 2021-10-21 2022-02-25 武汉理工大学 一种弱光纤光栅阵列温度/振动复合传感光缆及使用方法
CN114323251A (zh) * 2022-03-10 2022-04-12 武汉理工大学 分布式光纤相位敏感光时域反射计信号均衡装置及方法

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