光纤光栅的基础和条件。 光纤光栅的种类和主要的应用领域。 试举例说明光纤光栅传感器的优点及发展趋势

光纤光栅的基础和条件。 光纤光栅的种类和主要的应用领域。 试举例说明光纤光栅传感器的优点及发展趋势

伴随着中国经济的快速腾飞和石油工业的蓬勃发展，目前中国油气骨干管道里程已突破7万公里。管道运输已成为继公路、铁路、水运和航空之后第5大交通运输方式，目前承担着我国70%的原油和99%的天然气的运输任务。到2020年全国油气管网里程将达到20万公里，基本实现全国骨干线联网。管道输送具有占地少、损耗少、成本低、输量大、快捷方便等优点，但也有管线长、跨区域多、沿途地质状况和自然环境复杂多变，对管材质量、施工质量、监控水平、安全保障性要求高等特点。 与发达国家相比，我国油气管道安全性依然有一定的差距。有数据显示，我国油气管道事故率平均为3次/1000千米•年，远高于美国的0.5次/1000千米•年和欧洲的0.25次/1000千米•年。据统计，造成我国油气管道事故的主要原因是人为因素导致的意外事故和恶意的打孔盗油(气)，高达40%，随后依次是管道腐蚀、管材质量、施工质量和突发性自然灾害。 2002-2009年间，中国石化共遭受油气管道打孔盗油19804次，累计泄漏油4.7万吨；油田发生开井盗油12167次，累计泄漏油2.1万吨，造成可计经济损失5.3亿元，间接经济损失难以计算。这不但导致管道长时间停输或凝管报废，上游关井停产，下游炼厂减产以及成品油、天然气供应中断，而且还会因外泄造成环境灾难。今年一季度，中国石化输油气管道累计发生打孔盗油案件96起、油田开井放油109起，可计经济损失540万元。由于相关法规政策不健全、不完善，清除违章占压、查处涉油非法厂点、调处涉油矛盾纠纷等工作还存在性质认定难、责任厘清难，协调解决不顺利等问题。部分油区社会环境复杂，涉油犯罪案件依然多发，严重的威胁着油气管道的安全运行。 今年3月15日，一处长期占压山东东营至黄岛复线原油管道的垃圾场突然失火，大火持续燃烧30多个小时，致使东黄复线停输半个月，齐鲁石化原油供应被迫中断。5月2日，东黄复线再次受损，原油管道复线因受损破裂，喷出数十米高的油柱，泄漏原油240吨。经初步调查，事故原因是地方违章施工造成的。当日17时30分，一名在现场附近施工的挖掘机司机为填埋建筑垃圾，擅自在管道上方开挖，致使管道破裂。4月13日，孤岛至东营的天然气管道，因村民挖鱼塘挖出5段暴露管道，总长达250米。所管企业为保护输气管道，在鱼塘中建起14个支墩，对管道进行保护。而在5个月前，“兰州-郑州-长沙(兰郑长)成品油管道”渭南支线也同样因为第三方破坏发生了管道泄漏事故，并进而演变成一起跨省污染事件。 此外，目前，我国正在加快中俄、中亚、中缅和海上的四大能源通道建设，都涉及到跨国管道。比如中亚管道，从土库曼经乌孜别克、哈萨克，经霍尔果斯山口进入中国，然后直达深圳和香港，其间还有到上海、到南宁等八个支线。而从俄罗斯斯科沃罗季诺至中国漠河的中俄石油管道于2010年完工，并将在未来20年内将向中国输出共3亿吨石油。此类跨国管道，不仅要提防一般意义上的“人祸”，更要警惕恐怖主义分子破坏。 与此同时，油品储运安全也一直是石化行业各级部门和企业高度重视的问题。多年来，虽然采取了不少安全措施和技术，仍然存在着不少隐患，安全事故仍有发生。国标的新规范明确要求：大于或等于10000M3的浮顶罐应采用火灾自动报警系统。这充分体现了国家对石化行业消防安全的高度重视。为此，各石化企业一直在寻找一种简单、可靠，且有利于提升企业安全管理自动化水平的新型安全监测技术。 目前光纤传感产品可以对温度、应变、压力、位移、加速度、振动等参量进行实时监测。 2光纤传感器的优点 光纤传感技术之所以适合用于结构和基础设施的健康监测和火灾报警，主要是基于它与传统电测传感器相比，具有如下的优越性能： 1) 全光纤：探测及传输部件皆为无源光学器件，本质安全防爆，对外无辐射，又防电磁、射频、雷击、雷达等影响； 2） 耐腐蚀：可埋设在潮湿、水下等多种环境中长期使用； 3） 安装方式灵活多样：可采用紧贴管道敷设、隐蔽地埋等方式； 4） 弱电低耗：除监测终端需要电供应外，整套系统无需能源供应，大大降低能耗，解决传统分布式供电难的问题； 5） 隐蔽性：系统可采用隐蔽地埋方式安装，不易被入侵人员发现，避免被破坏和跨越失效； 6） 不受温度影响：采用特殊温度解调技术，抗干扰能力优于同类产品； 7） 潮湿环境：系统可以布设于潮湿区域，实现在野外环境下使用； 8） 灵敏度和精度高，信噪比高，误报低：建立丰富的事件模型，采用高效算法，有效避免背景噪声信号的干扰； 9） 可以准确定位事故发生的地点，并可与等设备联动，为事故处理提供依据； 10） 信号可多路长距离传输，分布式测量，适合跨度长、分布面积广的场合下使用； 3方案总体介绍 光纤传感产品主要包括光纤结构健康监测系统（FBG光纤光栅结构健康监测系统、BOTDR光纤分布式结构/裂缝监测系统）、线型光纤感温火灾探测器（FBG光纤光栅在线温度监测系统、DTS分布式光纤温度监测系统）、光纤安全监控系统（光纤安全周界监控系统、光纤线路安全监测系统、光纤振动监测系统）等可以对温度、应变、压力、位移、加速度、振动等参量进行实时监测。 希望能够帮到你，如果有异议或进一步沟通探讨，可加Q54029596