04 29, 2025
En el sector del transporte de energía y petróleo y gas, los oleoductos y gasoductos transportan fluidos peligrosos como petróleo crudo, petróleo ligero y gas licuado, algunos de los cuales contienen sustancias tóxicas. Actualmente, el número y la antigüedad de los oleoductos han aumentado, y problemas como la corrosión, los desastres naturales y los daños causados por el hombre son frecuentes. Una fuga provoca enormes pérdidas económicas, contaminación ambiental y desastres secundarios, especialmente en zonas densamente pobladas. Al mismo tiempo, la operación de los oleoductos se ve amenazada por diversas amenazas, como el movimiento de estratos y los desastres geológicos, lo que dificulta la monitorización y el posicionamiento tempranos de los peligros.
Para promover el desarrollo seguro de la industria del petróleo y el gas, Weite lanzó un sistema de monitoreo en línea para oleoductos, que puede localizar peligros con precisión, brindar advertencias en tiempo real, facilitar reparaciones rápidas, garantizar la seguridad de los oleoductos y reducir las pérdidas por accidentes.
Principios técnicos
Un gran número de sensores de rejilla de Bragg de fibra óptica, con una reflectividad inferior al 0,1%, están grabados en la fibra óptica. El procesamiento de señales optoelectrónicas y la tecnología de demodulación están integrados, y los valores correspondientes de tensión y temperatura se obtienen mediante el análisis de demodulación del cambio de longitud de onda. Esto permite detectar y localizar con precisión indicios tempranos de peligro y emitir alertas tempranas, reduciendo las consecuencias de los retrasos y evitando que se conviertan en peligros graves.
La detección de tensión de la fibra óptica se basa en las ventajas de la seguridad inherente de la fibra óptica, su fácil implementación, su cobertura en cualquier condición climática, su alta precisión, su continuidad, su larga distancia y su alta rentabilidad. La gran capacidad de información de la fibra óptica, la percepción multiparamétrica en tiempo real y distribuida de temperatura, tensión/deformación, deformación, vibración y otros datos, supone un gran avance en la historia del desarrollo de la tecnología de sensores.
Solución
La tecnología de detección por fibra óptica es un nuevo tipo de tecnología que utiliza la luz como portadora y la fibra óptica como medio de transmisión y sensor. Implantar fibra óptica en el interior de una estructura de ingeniería es como implantar un "nervio sensorial". Permite detectar de forma pasiva, a larga distancia y con una larga vida útil (30 años) la información interna del objeto que se mide, y se utiliza ampliamente en la monitorización del estado de la ingeniería.
La instalación de sensores de tensión de fibra óptica en tuberías permite monitorizar y advertir sobre la evolución de los pivotes o pandeos de las tuberías, y notificar a los responsables de la sala de válvulas con precisión de posicionamiento. Para detectar pequeñas fugas lo antes posible y minimizar los daños al medio ambiente, se instalan cables ópticos de detección de temperatura en diferentes puntos de la tubería, según los diferentes líquidos que transporta. Al monitorizar la temperatura anormal del suelo circundante, es posible determinar si la tubería tiene fugas, ya sea causadas por fugas o por cambios en el entorno externo, y su detección inmediata.
Monitoreo distribuido de vibraciones: Cuando la luz se transmite a través de un cable óptico, se genera luz dispersa de Rayleigh. Las vibraciones externas provocan la deformación del núcleo de la fibra, lo que afecta la longitud y el índice de refracción, modificando así la fase de la luz dispersada. El sistema procesa estas señales luminosas que transmiten información sobre las vibraciones, convirtiéndolas en cambios de intensidad luminosa y analizándolas por ordenador tras la conversión fotoeléctrica y el procesamiento de señales para determinar la ubicación de la vibración.
Vigilancia acústica distribuida (DAS): La tecnología más avanzada de restauración del campo acústico de fibra óptica, que permite la adquisición en tiempo real de la frecuencia, la fase y la amplitud de la vibración acústica. En comparación con el Φ-OTDR, el DAS ofrece una mayor sensibilidad y permite obtener información completa del campo acústico externo. El sistema es fácil de implementar, rentable y con un amplio rango de medición. Se utiliza ampliamente en protección de seguridad, ingeniería civil, extracción de petróleo y gas, desarrollo marino y otros campos.
Tras su uso, el sistema detecta con precisión y a tiempo la presencia de información de construcción de terceros en la obra, lo que permite recibir alertas con antelación sobre la base original y acudir rápidamente a la obra para su eliminación. Durante la aplicación del sistema, según su grado de integración con nuestros recursos existentes, el personal de patrullaje se reconfigura en tiempo real, lo que reduce eficazmente los costos totales de operación y mantenimiento.
Por lo tanto, ante desastres de baja calidad, socavación y erosión, intrusión de terceros y daños que afecten a la tubería de monitoreo, el sistema de monitoreo de integridad de tuberías con rejilla Bragg de fibra ultra débil de Weite es su mejor opción.
Ventajas del sistema
Los métodos tradicionales de monitoreo de fugas en oleoductos y gasoductos solo minimizan las pérdidas causadas por fugas, pero no previenen daños humanos. Los sensores de fibra óptica distribuida utilizan fibras ópticas tendidas a lo largo del oleoducto como elementos de detección. Cualquier punto de la fibra óptica tiene capacidad de detección. Los sensores de fibra óptica distribuida se utilizan para obtener señales de vibración a lo largo del oleoducto. Al extraer e identificar las características de las señales de detección, se puede determinar eficazmente si se han producido eventos anormales que amenazan la seguridad del oleoducto. Una vez que el sistema detecta un evento anormal, emite una alarma y localiza el punto del incidente. La fibra óptica no requiere mantenimiento y puede satisfacer las necesidades de alerta temprana y posicionamiento de comportamientos destructivos a lo largo de decenas de kilómetros del oleoducto.
En comparación con los métodos tradicionales de monitoreo en línea para oleoductos, la tecnología de detección distribuida de fibra óptica tiene las siguientes características y ventajas significativas en el monitoreo de oleoductos:
1. Alta precisión y rendimiento en tiempo real
La tecnología de detección distribuida por fibra óptica permite la monitorización en tiempo real de múltiples parámetros, como la temperatura, la vibración y la tensión de las tuberías, con alta precisión y rápida respuesta, y permite detectar anomalías en las tuberías a tiempo.
2. Larga distancia y amplia cobertura
Los métodos de monitorización tradicionales suelen estar limitados por el alcance y la densidad de puntos, mientras que la tecnología de detección distribuida por fibra óptica puede cubrir decenas de kilómetros de tuberías y lograr una monitorización continua e ininterrumpida.
3. Fuerte capacidad antiinterferente
La tecnología de detección por fibra óptica no se ve afectada por las interferencias electromagnéticas y es adecuada para entornos industriales complejos, garantizando la estabilidad y la fiabilidad de los datos de monitorización.
4. Alerta temprana y posicionamiento rápido
Los sistemas distribuidos de fibra óptica pueden detectar anomalías en las primeras etapas de fugas en tuberías, desastres geológicos o daños causados por el hombre, y localizar rápidamente la ubicación del problema mediante tecnología de reflexión óptica en el dominio del tiempo para ganar tiempo para la atención de emergencia.
5. Monitoreo integral multiparamétrico
La tecnología de detección distribuida de fibra óptica puede monitorear simultáneamente múltiples parámetros, como la temperatura, la vibración y la tensión de la tubería, y reflejar completamente el estado de funcionamiento y los riesgos potenciales de la tubería.
6. Inteligencia y gestión remota
El sistema de detección de fibra óptica admite la conexión con computadoras y plataformas en la nube para lograr un monitoreo remoto inteligente y análisis de datos, y mejorar la eficiencia de la gestión.
7. Protección ambiental y bajo consumo de energía
8. La tecnología de detección de fibra óptica no requiere cableado complejo ni un alto consumo de energía, se caracteriza por su bajo consumo de energía y ausencia de radiación, y cumple con el concepto de protección ambiental ecológica.
9. Prolonga la vida útil de las tuberías
Mediante la monitorización continua y el mantenimiento predictivo, la tecnología de detección de fibra óptica puede ayudar a los operadores a detectar y reparar problemas en las tuberías de forma oportuna, prolongando significativamente su vida útil.
En resumen, la tecnología de detección distribuida de fibra óptica ofrece múltiples ventajas en la monitorización de oleoductos, como alta precisión, larga distancia, antiinterferencias, multiparámetros e inteligencia, lo que proporciona una protección integral para la operación segura de las tuberías.
Rejilla ultra débil, detección ultra fuerte, lanzamiento de tecnología
Se inaugura el Laboratorio de Detección Inteligente de Fibra Óptica de Microtecnología de la Universidad de las Tres Gargantas
El 28 de marzo de 2023, se celebraron solemnemente en Weite la conferencia tecnológica "Rejilla ultradébil, detección ultrafuerte" y la ceremonia de inauguración del Laboratorio de Detección Inteligente de Fibra Óptica de la Universidad de las Tres Gargantas-Weite. Xie Chao, subdirector de la Oficina de Ciencia y Tecnología de Yichang; Li Dongsheng, miembro del Comité Permanente del Comité del Partido de la Universidad de las Tres Gargantas y vicepresidente; Nie Daojing, presidente de Weite; y Gao Yumin, gerente general, asistieron a la reunión. La reunión fue presidida por Dan Yunzhi, decano del Instituto de Desarrollo Científico y Tecnológico de la Universidad de las Tres Gargantas.
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