[發(fā)明專利]使用光纖的滲漏檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210024936.9
• 申請日: 2007-04-18
• 公開（公告）號: CN102607774A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿里.R.K.贊迪耶;保羅.斯塔頓
• 申請（專利權(quán)）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(wù)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?zhí)枮?00780017333.3的中國專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及滲漏檢測，特別是，檢測軟管中的流體滲漏。

背景技術(shù)

水下軟管，例如輸油軟管，將經(jīng)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(dǎo)致軟管破裂，引起軟管內(nèi)物體滲出，或從軟管外面滲入水分。通常，水下軟管包括內(nèi)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(diǎn)破裂。外部編織層破損將導(dǎo)致水分滲入，而內(nèi)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(jié)的終端，一旦有油料從滲漏處到達(dá)軟管節(jié)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(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明提供滲漏檢測裝置，其包括設(shè)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(shè)置成用于檢測沿軟管節(jié)的滲漏位置。

光纖傳感器可以布置于內(nèi)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(yōu)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(jié)長度的連續(xù)感應(yīng)允許小型滲漏在壓力增加到足夠水平以使流體到軟管節(jié)終端之前被盡快檢測到。

該裝置可以進(jìn)一步包括：設(shè)置成用于發(fā)射光脈沖到光纖中的發(fā)射器；和檢測器，其設(shè)置成用于檢測反射信號并根據(jù)該反射信號隨時間推移的強(qiáng)度變化來檢測滲漏位置。光學(xué)檢測系統(tǒng)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(jié)內(nèi)部也不需要電源，該電源是潛在的破壞機(jī)構(gòu)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(jīng)與特定流體接觸就會經(jīng)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(yōu)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(yōu)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(dǎo)致光損失，降低了膨脹點(diǎn)反向散射光的強(qiáng)度。

流體敏感材料可以一經(jīng)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(jīng)與水接觸而膨脹，并且可以包括水凝膠(hydrogel)材料。優(yōu)選地，滲漏檢測裝置包括至少兩種設(shè)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(hù)套中。優(yōu)選地，保護(hù)套是能滲透的，以允許流體通過內(nèi)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(hù)套可以固定在軟管節(jié)的終端，并且可以設(shè)置成隨該軟管節(jié)的膨脹而膨脹和隨軟管節(jié)的收縮而收縮。優(yōu)選地，傳感器可以在多孔保護(hù)套內(nèi)部自由地移動。傳感器的長度可以延伸超過保護(hù)套的長度以適應(yīng)軟管節(jié)的膨脹和收縮。

檢測裝置可以進(jìn)一步包括水密殼體，該水密殼體位于軟管節(jié)的終端，并可以設(shè)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(hù)套內(nèi)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(jìn)入保護(hù)套內(nèi)。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(nèi)。

檢測裝置可以進(jìn)一步包括光學(xué)跨接線纜(optical?jumper?cable)，該光學(xué)跨接線纜設(shè)置成延伸于軟管節(jié)的光纖傳感器和與其連接的第二軟管節(jié)的光纖傳感器之間，以提供連續(xù)光信號。光學(xué)穿板式接頭(optical?bulkhead?adaptor)可以設(shè)置成用于提供光纖傳感器和光學(xué)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(yōu)選地，光學(xué)穿板式連接器(optical?bulkhead?connector)連接光纖到光學(xué)穿板式接頭上，并且跨接線纜連接器連接光學(xué)跨接線纜到光學(xué)穿板式接頭上。

光學(xué)跨接線纜可以在軟管外面延伸并且可以被保護(hù)性線纜護(hù)套保護(hù)住。由于光學(xué)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(jìn)一步包括設(shè)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(jìn)一步設(shè)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(fā)明的第一方面公開了一種滲漏檢測裝置，包括設(shè)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(shè)置成用于檢測沿軟管節(jié)的滲漏位置。