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1、光纤热力管道泄漏检测 技术研究,目录,项目研究的目的和意义,一、目的,1、研究用于新建热力管道泄漏的在线光纤温度场检测技术,利用光纤传感器,实时测量热力管道周围温度场,及时发现管道泄漏情况下的温度场变化,从而确定管道泄漏与否,并判断泄漏点的位置。,项目研究的目的和意义,二、意义,1、热力管道运输是保障生活取暖的主要手段,占有相当重要的位置,成为冬季城市生活的大动脉,因而被称为生命线工程。由于其输送的热水用于保障人们冬季取暖,一旦运行中发生破坏,将会对取暖和热力的生产造成大的影响,产生直接的经济损失和不良的社会影响。如2000年由市热力公司东风新村热力管道泄漏事故,造成了东风地区大面积的长时间供
2、暖中断,造成了数千万元直接与间接的经济损失并产生了严重的社会影响。,在热力管道正常运行过程中,由于管道的腐蚀,外力作用,施工质量等因素的影响,管道可能会产生泄漏,特别是微小的渗漏情况,如能及时发现,将为管道的及时维修、保养提供及时信息,并可预防大的泄漏发生,大大降低经济和社会损失,确保热力管道的安全运行,对管道的维护和安全运行是十分有必要的,对于当前维护和保持社会稳定意义是十分深远。,项目研究的目的和意义,2、采用光纤技术,进行热力管道泄漏检测技术研究,是将高科技技术溶于热力生产中。利用光导纤维测定温度和温度分布 ,是一项崭新的应用技术,该技术利用光纤作为温度传感器 ,埋设于热力管道上 ,可以
3、连续测量热力管道的温度分布。光纤测温精度高、密度大 , 测量精度高,对推进热力生产的现代化管理,减少故障判定时间,及时发现隐患,及时进行抢修,减小泄漏事故的经济损失及社会影响具有重要的意义。,主要研究内容,光纤温度传感器及其测试采集系统研究 利用光纤的温度特性,研制可用于检测管道周围温度场,可实现多点温度连续监测,并不受环境影响的光纤传感器,研制监测装置系统,实现管道泄漏点的判别,其测温系统的基本构成如图所示。,主要研究内容,光纤温度传感器及其测试采集系统研究 主要的内容: 1. 温度传感器研制; 2. 光测量系统研制; 3. 温度分析图形软件开发; 4. 界限报警及泄漏趋势预测研究。,预期的
4、经济技术指标,(一)、技术指标: 1、光纤温度传感技术达到双轴或单轴每公里2000点温度检测,温度误差加减1。泄漏点位置判定误差0.5米。 (二)、起止年限:2003年2005年,市场需求分析及经济性预测,(一)、需求分析 热力管道泄漏是制约热力公司生产的一大难题,每年由于泄漏造成的经济损失是十分可观的,热力公司急于解决这一问题,这一问题的解决对生产和稳定社会都是十分必要的。,市场需求分析及经济性预测,(二) 经济性预测 实现在线准确泄漏判断,可以实现管道及时维护,保障安全生产运行,避免泄漏造成的经济损失,特别是可以对一些大事故前的微小泄漏能够进行实时监测,从而使大事故可以得到避免,红外成像技
5、术用于在役管道的泄漏,可以及时发现泄漏,为生产维护提供依据,避免造成大的经济损失。热力公司未来两年将在在东风地区、让胡路地区、龙南地区实施热电联产集中供热,采暖方式将主要是热电联产,集中供热管网必将成为热力系统的大动脉,实施此项技术的前景是十分可观的。,技术方案,光纤温度传感器及其测试采集系统研究 光导纤维温度传感器技术检漏的基本原理是管道输送加热介质,管道中发生泄漏会引起周围环境发生变化,通过光纤维温度传感器连续测量管道周围的温度场分布,当出现泄漏时,管道周围的温度场会发生异常变化,通过温度场的对比分析即可判断出泄漏情况。其光纤传感器的布置如图所示。,技术方案,通过光导纤维传感器,在线监测热力管道温度场变化,热力管道正常运行时,沿线各点的温度场分布应处于稳定趋势下,其温度分布曲线如图所示,当某一时刻管线发生泄漏时,管线的漏点附近产生温度场的突然变化,通过光纤传感器即时监测到其温度变化,其温度场分布如图所示。利用计算机监测系统,即可判断管道泄漏及泄漏点的位置。,未泄漏时测点温度分布曲线,技术方案,某测点泄漏发生后测点温度分布曲线,技术方案,利用光纤测量管道温度温度场,在跨海石油管道中已有应用,下图为跨海石油管道上应用光纤测量温度场的示意图。,光纤温度测量系统构成图,经费预算,