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摘自《油氣管道監(jiān)測技術發(fā)展現(xiàn)狀》，作者中國電子科技集團公司第三十四研究所，李蘇。
移動通信網——油氣管道狀態(tài)監(jiān)測是其安全運行的重要保障，目前國際上發(fā)展了包括非光纖型和基于光纖的多種監(jiān)測技術，分為視頻監(jiān)控、基于電的聲學傳感、水聽器技術、浮球、光纖傳感等類型。其中光纖傳感方法以其隱蔽性、經濟性和安全性而具有獨特的優(yōu)勢，具有較好的推廣應用前景。
石油和天然氣輸運與國民經濟和人民生活息息相關，管道輸送相比道路運輸具有安全、便捷、經濟的特點，但管道可能由于外部擾動、腐蝕、管材和施工質量等原因發(fā)生失效事故，威脅國家經濟和人民生命財產安全。盡管在設計和施工方面，當前我國與國際水平基本相當，在管理方面，我國也開展的大量工作，但與發(fā)達國家相比，油氣管道的安全性仍有一定差距。有數(shù)據(jù)顯示，我國油氣管道事故率平均為 3 次/（1 000 km·年），遠高于美國的 0.5 次/（1 000 km·年）和歐洲的 0.26 次/（1 000 km·年）。據(jù)統(tǒng)計，我國油氣管道事故，多為人為因素所致，近些年來，第三方破壞對我國油氣管道事故的"貢獻率"高達 40%，隨后依次是腐蝕、管材質量、施工質量和突發(fā)性自然災害。為保障油氣管道輸運安全，需要對管道實施監(jiān)控，當管道發(fā)生泄漏和有外力實施破壞行為時能夠及時告警和預警。以下對當前較新或有代表性的管道監(jiān)測技術進行評述。
1 光纖監(jiān)控方法
1.1 Secure Pipe 產品性能及應用案例
澳大利亞 FFT（Future Fiber Technology）公司的管道入侵探測產品 Secure Pipe 是基于 MZ 干涉儀技術，利用敷設在管道上方的光纜作為傳感器，探測和定位入侵，最大傳感距離 40 km。系統(tǒng)需要利用光纜中的三根光纖，其中兩根為傳感光纖，一根為引導光纖；也可利用現(xiàn)有光纜中的空閑光纖。FFT 的 CAMS（中央告警監(jiān)控系統(tǒng)）所管理的探測系統(tǒng)數(shù)量不限，使用圖形界面、電子郵件或短消息提供告警。CAMS的 GUI（圖形用戶界面）屏幕可以基于衛(wèi)星照片、地圖或 CAD 圖像。
2003 年，NYSEARCH（美國天然氣研發(fā)與演示組織）在新澤西沿一段 40 km 高壓天然氣管道布設了FFT Secure Pipe 監(jiān)測系統(tǒng)，當不被許可的車輛或活動離管道太近時，其為運營者提供足夠的預警。要求系統(tǒng)在管道附近的道路交叉、鐵路線、居民區(qū)和商業(yè)區(qū)不發(fā)生誤報警。在布設后的兩年多時間里，管道沿線經歷了多種類型挖掘設備的多次作業(yè)，系統(tǒng)沒有因這些挖掘設備作業(yè)而產生誤報警。但是，系統(tǒng)的敏感度較高，以至于許多報警源自管道巡視和其他駛過光纜的車輛。根據(jù) NYSEARCH 的技術總結報告（表 1），Secure Pipe 的定位精度優(yōu)于產品說明，在小于 10 m 范圍內，產品探測有效性與土壤類型相關，在軟質土壤中探測有效率只有 30%～60%。
表 1 Secure Pipe 對管道沿線不同類型挖掘設備作業(yè)的監(jiān)測結果
