[发明专利]一种低温柔性管道泄漏监测系统及方法

说明书

本发明公开一种低温柔性管道泄漏监测系统及方法，系统包括依次连接的监测模块、内嵌测温光纤光栅防护夹具模块、控制处理模块、泄漏预警模块，通过间接测量低温柔性管道温度信号源信息可实现低温柔性管道泄漏实时监测，技术路径整合同一，方便实现，大大提升了低温柔性管道运输天然气的安全性。尤其当低温柔性管道运输天然气过程中，低温柔性管道温度过低时更注重提前预警，提前告知工作人员进行合理的防漏操作，减小天然气的泄漏，从而保证低温柔性管道运输天然气的过程中管道安全服役。

技术领域

本发明属于海洋管道泄漏监测领域，更具体地，涉及一种低温柔性管道泄漏监测系统及方法。

背景技术

内嵌光纤的固定夹具具有固定内嵌光纤，避免内嵌光纤滑移失效的作用。该夹具通过内嵌于管道夹层中固定光纤，以满足管道服役在不同海况中测温光纤监测需求(如极端工况、危险工况等)。与其他夹具相比，内嵌光纤新型夹具可以随着光纤缠绕在管道上，可以对内嵌光纤进行更好的包覆，避免光纤失效。因此，为了保障管道的正常工作，确保天然气安全运输，对管道结构健康安全进行实时连续的现场监测，并实时提供管道监测信息是十分必要的。此监测系统可用于包括核动力平台冷却水引流管等一切低温柔性管道的泄漏实时监测。此监测系统可有效实时的监测低温柔性管道的泄漏问题，从而减少经济财产损失和避免造成人员生命安全问题。

对管道内嵌测温光纤进行固定，避免内嵌光纤失效及影响测温光纤测温精度，设计一种可以对内嵌光纤紧密贴敷并不影响测温光纤的监测精度是一件非常困难的事情。

传统的光纤夹具存在以下不足：1.夹具体积一般较大，不能内嵌在管道中对内嵌光纤进行固定；2.夹具一般形状单一，不能随着内嵌光纤一起固定缠绕在管道上；3.夹具一般不进行截面尺寸优化，单纯对物体进行固定。这些导致管道内嵌光纤不能更好的进行长时间的监测，易发生失效，不能实时连续的对管道结构健康安全进行监测，还会影响测温光纤监测精度。

基于此，本专利提出的一种内嵌光纤低温管道监测系统新型夹具设计方法较好的改善了传统光纤夹具设计的不足，从而保证内嵌光纤可以实时连续的对管道结构健康安全进行监测。

发明内容

提供了本发明以解决现有技术中存在的上述问题。因此，需要一种低温柔性管道泄漏监测系统及方法，通过间接测量低温柔性管道温度信号源信息可实现低温柔性管道泄漏实时监测，技术路径整合同一，方便实现，大大提升了低温柔性管道运输天然气的安全性。尤其当低温柔性管道运输天然气过程中，低温柔性管道温度过低时更注重提前预警，提前告知工作人员进行合理的防漏操作，减小天然气的泄漏，从而保证低温柔性管道运输天然气的过程中管道安全服役。

根据本发明的第一方案，提供了一种低温柔性管道泄漏监测系统，包括监测模块、内嵌测温光纤光栅防护夹具模块、控制处理模块、泄漏预警模块；

所述监测模块用于实时采集低温柔性管道温度信息；

所述内嵌测温光纤光栅防护夹具模块用于设计并制造适用于保护和固定内嵌测温光纤光栅的防护夹具，以确保安装防护夹具后的内嵌测温光纤光栅满足低温柔性管道全服役周期内的安全性和可测性；

所述控制处理模块用于基于预设的管道温度安全指数，生成预设的系统泄漏预警阈值；根据信号源信息更新修正管道的最低温度数值，并同步生成修正后的系统阈值；判断管道最低温度数值是否超出预警阈值；将判断结果传输至所述泄漏预警模块；

所述泄漏预警模块用于根据控制处理模块的判断结果进行声音或/和灯光提示预警。

通过上述各模块之间的配合可实现对低温柔性管道泄漏行为的监测。

进一步地，所述监测模块包括内嵌测温光纤光栅传感器、内嵌测温光纤光栅解调仪；

所述内嵌测温光纤光栅传感器，通过螺旋缠绕于低温柔性管道保温层内侧，用于采集低温柔性管道保温层内部的温度信号；