海底管道分布式光纖傳感系統(tǒng)布設(shè)方案研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，人類對能源的需求與日俱增。在海洋油氣開發(fā)過程中，海底管道是海上油氣集輸?shù)闹饕绞?，但其工作環(huán)境惡劣，失效事故時有發(fā)生。海管失效不僅影響海上油氣田正常生產(chǎn)，而且油氣外泄還會嚴重污染海洋環(huán)境，造成巨大經(jīng)濟損失和不良社會影響，因此必須采取有效措施防止海底管道失效。 近年來，分布式光纖傳感技術(shù)由于具有諸多優(yōu)點，在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中應(yīng)用越來越廣。為了將其應(yīng)用于海底管道健康監(jiān)測，浙江大學(xué)承擔了國家863計劃“長距離海底管道分

2、布式光纖傳感技術(shù)”子課題的研究工作，擬通過建立分布式光纖傳感系統(tǒng)來對長距離海底管道安全性進行實時監(jiān)測。本文的研究基于此課題，以在QK17-2油田海底管道上安裝B-DOFS光纖傳感系統(tǒng)為依托工程，設(shè)計完整可行的海上施工方案，實現(xiàn)將監(jiān)測系統(tǒng)安全有效地布設(shè)到海底管道上，并保證該系統(tǒng)在海管服役期間具有足夠的可靠性。 本文分析了國內(nèi)外各種海底管道檢測方法的不足以及分布式光纖傳感技術(shù)在海底管道監(jiān)測中存在的問題，針對工程應(yīng)用中的難點，提出了管

3、內(nèi)氣吹法、管外粘貼法布設(shè)光纖傳感系統(tǒng)的基本思路。通過氣吹光纖性能試驗、灌漿料配合比室內(nèi)試驗、長距離微管真空灌漿試驗，選定用于氣吹灌漿法的光纖、微管型號及灌漿材料，完善氣吹光纖、真空灌漿施工工藝，實現(xiàn)了一次性氣吹光纖、微管真空灌漿距離超過500m的目標。最終設(shè)計出一套完整可行的分布式光纖傳感系統(tǒng)布設(shè)方案，在實際工程中進行應(yīng)用，并對其經(jīng)濟可行性進行了分析。 光纖傳感器技術(shù)是未來健康監(jiān)測的發(fā)展方向，本課題的研究針對海底管道進行，但技術(shù)