[实用新型]一种基于分布式光纤的低温软管泄漏监测系统

说明书

本实用新型属于天然气传输技术领域，涉及一种基于分布式光纤的低温软管泄漏监测系统，包括：若干分布式光纤、光纤测温主机和紧急脱离单元；各分布式光纤呈螺旋型敷设在低温软管的保冷层上，各分布式光纤的始端和末端均与光纤测温主机连接，光纤测温主机连接紧急脱离单元，当检测到低温软管泄漏时启动紧急脱离单元关断低温软管的液化天然气传输。其能够对输运天然气的低温软管中液化天然气泄漏情况进行全面有效的在线监测，提高低温软管液化天然气泄漏监测的准确性和及时性，同时有效降低误报率，使监测结果更加可靠。

技术领域

本实用新型涉及一种基于分布式光纤的低温软管泄漏监测系统，属于天然气传输技术领域，特别涉及天然气传输的低温软管泄漏监测领域。

背景技术

浮式液化天然气生产储卸装置(LNG Floating Production Storage andoffloading Unit,FLNG)是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置，通过系泊系统定位于海上，具有开采、处理、液化、储存和装卸天然气的功能，并通过与液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船搭配使用，实现海上天然气田的开采和天然气运输。

针对我国南海恶劣海况条件，现有系泊技术难以有效解决FLNG浮式平台与运输船载体间的差异化运动问题，需要采用特殊设计的低温卸料系统，以满足低温和晃动工况的严苛要求。低温软管输送系统在重量、柔韧性、耐腐蚀性、隔热性等方面综合优势明显，FLNG外输作业时，行之有效的方式是采用串靠系泊，通过系泊缆与LNG运输船连接，并使用低温软管连接FLNG与LNG运输船进行卸料，将FLNG存储的LNG传输至运输船，因此要求低温软管能够承受超低温工况的同时，还需要克服FLNG与LNG运输船之间相对运动的影响。

由于低温软管处于海边苛刻的摇晃工况，并且在使用结束后需要盘卷在船头或码头，加上低温软管中流动着超低温的流动介质，故低温软管很有可能会发生泄漏，一旦低温软管泄漏，会对周边海域的安全产生威胁，LNG的泄漏也会造成经济损失。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于分布式光纤的低温软管泄漏监测系统，其能够对输运天然气的低温软管中天然气泄漏情况进行全面有效的在线监测。

为实现上述目的，本实用新型提出了以下技术方案：一种基于分布式光纤的低温软管泄漏监测系统，包括：若干分布式光纤、光纤测温主机和紧急脱离单元；各分布式光纤呈螺旋型敷设在低温软管的保冷层上，各分布式光纤的始端和末端均与光纤测温主机连接，光纤测温主机连接紧急脱离单元，当检测到低温软管泄漏时启动紧急脱离单元关断低温软管的天然气传输。

进一步，呈螺旋型敷设的分布式光纤的缠绕角度为45°，且相邻两根光纤的波峰及波谷的相位均相差180°。

进一步，分布式光纤的结构包括：设置在最内部不锈钢软管、在不锈钢软管外敷设的不锈钢编制网和在不锈钢编制网外敷设的聚四氟乙烯。

进一步，分布式光纤的直径小于5毫米。

进一步，光纤测温主机包括激光源、光脉冲调制器、光路耦合器、分光器、光滤波器、APD光电转换和放大器、数据采集与处理模块、计算机处理单元和同步控制器；激光源发出的激光，通过光脉冲调制器调制后，照射到光路耦合器上，光路耦合器连接分布式光纤，激光经分布式光纤后，由分光器接收，分光器用于对激光进行分光，经过分光的光信号通过光滤波器滤除背景信号，再经APD光电转换和放大器转化为电信号，并放大，计算机处理单元对电信号进行采集和处理，生成处理结果，同步控制器根据处理结果生成控制指令。

进一步，光纤测温主机包括TCP/IP通信接口、RS485通信接口和USB接口，TCP/IP通信接口连接与显示屏上位机相连接，RS485通信接口连接总控制系统。