[發(fā)明專利]一種自感知光纜及其用于檢測酸性介質(zhì)輸送管泄漏的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911075712.9
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN111090153A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮維一;黃曉煒;徐紅;陳云;趙霞;劉禮華;方玄;蘇武;高晨彤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇法爾勝光電科技有限公司;江蘇法爾勝光通信科技有限公司;法爾勝泓昇集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44;F17D5/02
• 代理公司: 江陰市輕舟專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32380
• 代理人: 孫燕波

本發(fā)明涉及一種自感知光纜，由外向內(nèi)依次為外護(hù)套(1)、芳綸紗(2)、松套管(3)、阻水紗(4)和纖芯(5)；所述外護(hù)套(1)的橫截面為多角形；纖芯(5)采用62.5/125或50/125的多模光纖，布設(shè)1～2根。外護(hù)套的制備原料包括尼龍、氫氧化鎂、氫氧化鋁和色母粒。外護(hù)套采用可與強(qiáng)酸性介質(zhì)反應(yīng)的材質(zhì)，能夠在短時間內(nèi)與一定濃度的酸溶液迅速反應(yīng)放熱，使光纜溫度上升，并維持一段時間，在低濃度的酸溶液中不發(fā)生反應(yīng)，保持耐弱酸和阻燃性能，從而采用分布式光纖測溫設(shè)備DTS可以根據(jù)溫升變化，精確檢測出管道中酸溶液的泄露，避免弱酸性雨水等干擾產(chǎn)生的誤報。外護(hù)套為多角型，有益于增加光纜和泄漏的酸性介質(zhì)的接觸面積，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)、提高升溫速率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自感知光纜，尤其涉及一種可用于檢測酸性介質(zhì)輸送管道是否發(fā)生泄漏的自感知光纜。

背景技術(shù)

管道的泄漏檢測一直是管道安全運(yùn)行過程中的難點和重點，一旦發(fā)生管道泄漏或錯挖爆管事故，尤其是酸堿介質(zhì)運(yùn)輸管道，不僅給管道運(yùn)輸帶來損失，還會給周邊環(huán)境和生命財產(chǎn)造成極大的威脅。光纖傳感技術(shù)因其具有抗電磁干擾、高絕緣性、高靈敏度、安全可靠等優(yōu)點成為近年來的研究熱點。其中，分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)(DistributedTemperature Sensing，DTS)是基于拉曼光譜對溫度敏感的效應(yīng)，可以實現(xiàn)對長距離分布式溫度監(jiān)測，特別適用于火災(zāi)監(jiān)測、高溫液體泄漏和低溫氣體泄漏等應(yīng)用場景。但對于常溫介質(zhì)，如化工管道中輸送的強(qiáng)腐蝕性溶液，當(dāng)泄漏發(fā)生時，泄漏位置不會產(chǎn)生溫度變化，此時，DTS測溫技術(shù)很難識別泄漏的發(fā)生。

目前在中國專利文獻(xiàn)中，可以看到一些對感溫光纜進(jìn)行人為或被動升溫的方式，來實現(xiàn)對常溫管道的泄露監(jiān)測，如在光纜中采用發(fā)熱材料對光纜進(jìn)行預(yù)加熱從而人為制造溫度差(公開號為CN202471302U、名稱為“一種基于主動溫控分布式溫度監(jiān)測的海底懸空監(jiān)測裝置”)，或者基于加熱包被動加熱的方式實現(xiàn)泄露點的溫升(公開號為CN108955938A，專利名稱為“一種用于常溫輸送管線分布式光纖測溫裝置及測溫方法”)。

上述這些方案雖然能夠?qū)崿F(xiàn)常溫管道泄漏監(jiān)測，但是無法用于常溫化工介質(zhì)的管道泄漏檢測，容易引起誤報，即外界雨水、地下水、管道輸送的常溫水或者管道輸送的常溫酸溶液都能夠引起泄漏報警。而且對于距離比較長的管道，這些檢測方式存在用電能耗和密封失效問題，光纜結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢測點有限，不適合實際工程化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決常溫下酸溶液管道泄漏檢測的難題，本發(fā)明提供了一種適用于酸性介質(zhì)自感知的特種光纜結(jié)構(gòu)。采用分布式光纖測溫技術(shù)，解決了長距離酸性介質(zhì)管道泄漏監(jiān)測和預(yù)警的工程化應(yīng)用問題，提升了管道數(shù)字智能化安全監(jiān)測水平。

本發(fā)明的目的在于提供一種用于檢測酸性介質(zhì)輸送管道泄漏的自感知光纜，填補(bǔ)分布式光纖測溫技術(shù)在常溫管道輸送泄漏監(jiān)測應(yīng)用中的空白。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種自感知光纜，為芯包結(jié)構(gòu)，由外向內(nèi)依次為外護(hù)套、芳綸紗、松套管、阻水紗和纖芯；所述外護(hù)套的橫截面為多角形。

優(yōu)選地，所述芳綸紗采用2～4根，均勻地包覆在松套管外層，所述松套管的直徑為1.8～2mm，所述阻水紗均勻地纏繞在纖芯外層，纖芯采用62.5/125或50/125的多模光纖，布設(shè)1～2根。

優(yōu)選地，所述外護(hù)套的制備原料包括尼龍、氫氧化鎂、氫氧化鋁和色母粒，色母粒的作用是給尼龍著色，用量優(yōu)選地為尼龍質(zhì)量的0.2～2％。

可選地，所述外護(hù)套的材料中氫氧化鎂的質(zhì)量百分比為25％～30％，氫氧化鋁的質(zhì)量百分比為10％～15％。

可選地，所述外護(hù)套耐堿不耐酸，在30s內(nèi)與17wt％以上的鹽酸溶液迅速反應(yīng)放熱，使局部溫度上升5℃以上，并維持3～5分鐘，在7wt％以下的鹽酸溶液中不發(fā)生反應(yīng)。控制外護(hù)套的材質(zhì)只能與特定酸度的介質(zhì)反應(yīng)，可以減少誤報，提高對泄漏檢測的準(zhǔn)確度。