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基于光纤传感技术的供热管道安全防护解决方案


统计显示,城市管道事故的原因,第三方施工和外力破坏所占比例高达58.7%,远远超过管线自然腐蚀等其他原因造成的管道事故之和。地下管线铺设后,如果没有外力损坏,寿命可达30年以上,而往往因为第三方施工,外力破坏等原因,给管道造成损坏,如保温层破坏导致损坏部位长期浸入热水中出现碳化,从而加速了管道的腐蚀;外力破坏(挖掘机挖掘、未经允许的施工等)直接挖断供热管线造成的管道泄漏事故等。由此可见,采取措施减少管道第三方破坏,可减少58.7%管道事故的发生,能够大大减少管道损坏维修损失、热损失,能够为企业产生巨大的经济效益和社会效益。

传统的管道压力、音波管道泄漏检测技术,往往需要在管线上安装仪表,需要对管线开孔、装三通、装压力传感器,也给管线造成了损坏,存在安全隐患。如一级管网壁厚〉10毫米,整条管线的抗腐蚀能力很高,而压力表表头及三通壁薄,在11个大气压,120℃高温、高压下,非常容易被腐蚀,造成漏点。在进行管线进行安全防护的同时,也给管线造成了损坏。

因此,派科森公司公司提出了采用分布式光纤振动传感管道入侵预警技术、分布式光纤温度传感管道泄漏检测技术进行供热管道入侵预警和泄漏报警、入侵点、泄漏点准确定位,能够提升供热管道安全防护能力的全新解决方案。

、系统总体架构图

 

图:系统总体架构图

       技术特点

与传统的监测方式相比,分布式光纤传感管道安全防护系统有如下优势:

1. 全光纤:探测及传输部件皆为无源光学器件,对外无辐射,又防电磁、射频、雷击、雷达等影响;适用于各种恶劣环境。

2. 耐腐蚀:可埋设在潮湿、水下等多种环境中长期使用;系统可以布设于潮湿区域,实现在野外环境下使用;尤其适合埋在地下进行实时监测。

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;

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. 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;

8. 能够对整条管线准确定位管道泄漏发生的地点,为事故处理提供依;

9. 寿命长,能够长期稳定运行。

      、效益分析

1. 经济效益

通过供热地下管网“运行状态实时监测、安全隐患及时发现、故障排除快速反应、应急处置规范高效”,提高供热企业管网快速反应和安全防控能力。能够产生不可估量的经济效益:

1)通过供热管线预警监控系统的建立,能够减少50%的管网损坏事故的发生,大大减少管道因第三方入侵引起的损坏事故发生。减少管道损坏的修复损失、减少热损失、水损失、减少城市居民因管道事故造成的赔偿损失,延长管道的运行寿命,能够为供热企业带来巨大的经济效益。

2)该系统可快速、准确的对地下供热管线的泄漏情况、保温层碳化进行排查和定位,有利于运行部门及时准确地确定异常位置,及时采取措施,将隐患消除于萌芽,避免异常扩大为事故,减小事故蔓延。同时也能减少异常排查的人力、物力,能够为企业带来经济效益。

3)本系统能够有效降低管道热损失、管道泄漏水损失,大大提高供热管网管理效率,降低企业运行成本,为企业带来经济效益。

2. 社会效益

能够实现供热管道泄漏情况全方位实时监测、及时预报警和准确定位,消除供热泄漏安全隐患,保障地下管道安全运行,保障居民生命财产安全。

1)通过管网预警监控系统的建立,能够减少50%的管网损坏事故的发生,减少因管网损坏进行的路面开挖、管网输送中断等对居民生产、生活的影响,提高供热服务质量,提高热用户满意度。

2)通过及时发现管道泄漏,及时采取措施,避免因泄漏造成的燃爆事故,减少人员伤亡,降低对城市居民生产、生活和财产的威胁,为老百姓提供一个安全、放心的生活环境,创造和谐的社会环境。

3)能够实现对企业供热管线的远程监控和实时监测,变人工巡视为在线监控,实现供热管道突发事故由被动响应向主动反应模式转变;助推企业供热管网管理模式的转变,提高供热管道安全防范能力。

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