[發明專利]使用光纖的滲漏檢測裝置

有效

• 申請號: 201210024783.8
• 申請日: 2007-04-18
• 公開（公告）號: CN102607773A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 阿里.R.K.贊迪耶;保羅.斯塔頓
• 申請（專利權）人: 鄧錄普石油與海洋有限公司
• 主分類號: G01M3/04
• 分類號: G01M3/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 趙燕青

本申請為鄧錄普石油與海洋有限公司于2007年4月18日向中國專利局提交的題為“使用光纖的滲漏檢測裝置”的申請號為200780017333.3的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及滲漏檢測，特別是，檢測軟管中的流體滲漏。

背景技術

水下軟管，例如輸油軟管，將經歷一般的磨損、撕裂、老化以及可能受到其它形式的損壞。這可能導致軟管破裂，引起軟管內物體滲出，或從軟管外面滲入水分。通常，水下軟管包括內部編織層(inner?carcass)和外部編織層(outer?carcass)，兩者都可能在軟管的任一點破裂。外部編織層破損將導致水分滲入，而內部編織層破損將引起流體的滲出。檢測裝置通常放置在軟管節的終端，一旦有油料從滲漏處到達軟管節的終端就可以檢測到滲漏。很明顯，盡快檢測到滲漏并檢測出滲漏的位置和類型是十分有益的。

發明內容

因此，本發明提供滲漏檢測裝置，其包括設置成用于檢測通過軟管編織層的流體滲漏的光纖傳感器，其中所述傳感器設置成用于檢測沿軟管節的滲漏位置。

光纖傳感器可以布置于內部軟管編織層和外部軟管編織層之間，且可以沿軟管長度延伸。優選地，傳感器沿軟管長度為螺旋形。這會最大化滲漏檢測裝置的覆蓋率。沿軟管節長度的連續感應允許小型滲漏在壓力增加到足夠水平以使流體到軟管節終端之前被盡快檢測到。

該裝置可以進一步包括：設置成用于發射光脈沖到光纖中的發射器；和檢測器，其設置成用于檢測反射信號并根據該反射信號隨時間推移的強度變化來檢測滲漏位置。光學檢測系統的利用意味著傳感器沒有任何部份具有可能接觸到油料的電流。每個軟管節內部也不需要電源，該電源是潛在的破壞機構和安全隱患。

光纖傳感器可以包括光纖以及流體敏感材料，該流體敏感材料一經與特定流體接觸就會經歷體積變化。該流體敏感材料的體積變化可以引起光纖微彎曲。優選地，光纖傳感器包括：包覆有流體敏感材料的傳感器芯部，和可以固定到被包覆住的傳感器芯部上的光纖。

優選地，光纖是通過線，例如凱夫拉爾線(kevlar?thread)，固定到流體敏感材料上。該材料的體積變化可以使光纖反抗線，并且可以引起光纖微彎曲。光纖的微彎曲通過衰減導致光損失，降低了膨脹點反向散射光的強度。

流體敏感材料可以一經與烴類接觸而膨脹，并且可以包括硅聚合物(silicone?polymer)。替代地，流體敏感材料可以一經與水接觸而膨脹，并且可以包括水凝膠(hydrogel)材料。優選地，滲漏檢測裝置包括至少兩種設置成用于檢測不同流體的滲漏的光纖傳感器。

傳感器可以放在保護套中。優選地，保護套是能滲透的，以允許流體通過內部軟管編織層或者外部軟管編織層滲漏后接觸到傳感器。保護套可以固定在軟管節的終端，并且可以設置成隨該軟管節的膨脹而膨脹和隨軟管節的收縮而收縮。優選地，傳感器可以在多孔保護套內部自由地移動。傳感器的長度可以延伸超過保護套的長度以適應軟管節的膨脹和收縮。

檢測裝置可以進一步包括水密殼體，該水密殼體位于軟管節的終端，并可以設置成用于容納傳感器的附加長度。軟管終端的光纖傳感器的富余長度為軟管的膨脹和收縮留有余地。由于傳感器可以在保護套內部自由地移動，如果軟管膨脹傳感器線纜的附加長度就可以從水密殼體進入保護套內。相似地，如果軟管收縮傳感器線纜的富余長度就可以容納于水密殼體內。

檢測裝置可以進一步包括光學跨接線纜(optical?jumper?cable)，該光學跨接線纜設置成延伸于軟管節的光纖傳感器和與其連接的第二軟管節的光纖傳感器之間，以提供連續光信號。光學穿板式接頭(optical?bulkhead?adaptor)可以設置成用于提供光纖傳感器和光學跨接線纜之間的防水連接，并且可以貫穿水密殼體的壁面。優選地，光學穿板式連接器(optical?bulkhead?connector)連接光纖到光學穿板式接頭上，并且跨接線纜連接器連接光學跨接線纜到光學穿板式接頭上。

光學跨接線纜可以在軟管外面延伸并且可以被保護性線纜護套保護住。由于光學跨接線纜位于軟管外面且只在各個軟管的水密殼體終端之間延伸，所以如果被外力損壞也能夠被輕易地替換或修理。

該裝置可以進一步包括設置成用于圖像式地顯示檢測到的信號的顯示器。顯示器可以進一步設置成用于顯示參考軌跡，檢測到的信號可以跟它做比較。因此可以檢測到信號的意外變化，且用于確定滲漏位置。

本發明的第一方面公開了一種滲漏檢測裝置，包括設置成用于檢測通過軟管編織層的流體滲漏的光纖傳感器，其中，所述傳感器設置成用于檢測沿軟管節的滲漏位置。