光纤传感技术在管道泄漏检测中的应用与进展new

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1、第３７卷第５期光学技术Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．５２０１１年９月ＯＰＴＩＣＡＬＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳｅｐｔ２０１１文章编号：１００２－１５８２（２０１１）０５－０５４３－０８光纤传感技术在管道泄漏＊检测中的应用与进展庄须叶１，王浚璞２，邓勇刚２，黄涛３，姚军１，田鹏４（１．中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室，成都６１０２０９）（２．中石油川庆钻探公司安全环保质量监督检测研究院，四川广汉６１８３００）（３．中石化西南石油局油田工程服务公司，四川绵阳６２１０００）（４．中石油塔里木油田公司，新疆库尔勒８

2、４１０００）摘要：快速发现并定位管道泄漏对管道运输的安全至关重要，开发永久的、分布式、实时在线的管道检测传感系统是管道安全检测的重要目标。光纤传感技术具有体积小、灵敏度高、耐酸碱腐蚀、抗电磁干扰能力强、不产生电火花等优点，在管道检测中具有巨大的应用潜力。对应用于管道泄漏检测的各种光纤传感技术的原理和国内外发展现状进行了介绍，包括光纤布拉格光栅传感技术、光纤散射传感技术、Ｓａｇｎａｃ光纤干涉传感技术、Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ光纤干涉传感技术、偏振光光纤传感技术、光纤消逝场传感技术等。阐述了各传感技术在管道泄漏检

3、测中的具体应用，通过对各传感技术的优缺点进行比较，总结了各传感技术的特点和进一步研究发展的方向，指出光纤传感技术在管道测漏传感方面具有巨大的优势和广泛的应用前景。关键词：光纤；光纤传感技术；管道；泄漏检测中图分类号：ＴＰ２１２；ＴＮ２４７；ＴＨ６９１．９文献标识码：ＡＯｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｐｉｐｅｌｉｎｅｌｅａｋａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ１，ＷＡＮＧＪｕｎｐｕ２，ＤＥＮＧＹｏｎｇｇａｎｇ２，ＨＵＡＮＧＴａｏ３，ＹＡＯＪｕｎ１，ＴＩＡＮＰｅｎｇ４ＺＨＵＡＮＧＸｕｙｅ（

4、１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｐｔｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒＭｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ，ＩＯＥ，ＣＡＳ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０２０９，Ｃｈｉｎａ）（２．ＴｅｃｈｎｉｑｕｅＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＡｃａｄｅｍｅ，ＳＰＡ，ＳｉｃｈｕａｎＧｕａｎｇｈａｎｇ６１８３００，Ｃｈｉｎａ）（３．ＯｉｌｆｉｅｌｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｒｖｉｃｅｓＣｏｍｐａｎｙ，ＳＰＢ，ＳｉｃｈｕａｎＭｉａｎｙａｎ６２１０００，Ｃｈｉｎａ）（４．ＴａｒｉｍＯｉｌＦｉｌｅｄ，ＸｉｎｊｉａｎｇＫｕＥｒＬｅ８４１００

5、０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｆｉｎｄａｎｄｌｏｃａｔｅｔｈｅｌｅａｋｙｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｐｉｐｅｌｉｎｅａｒｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｔｏｂｕｉｌｄａｐｅｒｍａｎｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｓｅｎｓｏｒｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｃａｎｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｉｎｒｅａｌｔｉｍｅａｎｄｉｎ－ｌｉｎｅｉｓａｎｅｍｅｒｇｅｎｔｄｅｍａｎｄ．Ｒｅｌａｔｉｖｅｔｏｔｈｏｓｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈ

6、ａｎｉｃａｌｓｅｎｓｏｒｓ，ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓｙｓｔｅｍｏｆｆｅｒｓｍａｌｌｖｏｌｕｍｅ，ｈｉｇｈｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ｗｅｔｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｉｍｍｕｎｉｔｙｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｈｅｕｓｅｏｆｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｉｅｓｔｏｍｏｎｉｔｏｒｐｉｐｅｌｉｎｅｓｅｃｕｒｉｔｙｈａｓａｂｒｉｇｈｔｐｒｏｓｐｅｃｔ．Ｈｅｒｅ，ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ

7、ｓｆｏｒｐｉｐｅｌｉｎｅｌｅａｋａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｆｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇ，ＲａｍａｎａｎｄＢｒｉｌｌｏｕｉｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ，Ｓａｇｎａｃｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ，Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍ－ｅｔｅｒ，ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｅｖａｎｅｓｃｅｎｔｆｉｅｌｄａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙ．Ｒｅｓｅａｒｃｈａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｏｆｅａｃｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄａｒｅｉｌｌｕｓｔｒａｔ

8、ｅｄ．Ｍｅｒｉｔｓａｎｄｄｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓｏｆｔｈｅｍａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒ；ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｌｅａｋａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ＊收稿日期：２０１１－０４－１３Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｘｙｅ８８８８＠ｈｏｔｍ