长输天然气管道光缆维护的探讨

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

罗佳琪

国家管网集团浙江省天然气管网有限公司 310051

摘要

随着科学技术的发展,天然气资源日益丰富,已经成为世界各国主要的能源供应方式。长输管道是我国重要的能源输送手段之一,其安全、平稳运行意义重大。光缆在长输管道上的使用,是实现在线监控、预警、保证管道安全的重要手段。本文围绕长输天然气管道光缆的重要性,光缆的维护问题,光缆的紧急与关键研究进行探讨。


关键词

长输天然气管道;光缆维护;光缆抢修

正文


1长输天然气管道光缆的重要性

在当今世界,不能小看长输管道天然气的光缆。光缆网络不仅承担着输气管线运行中的重要信息传递与监测,而且还可以进行遥控与故障监测。光缆在管线输送方面有着诸多的优点。首先,光缆具有高速率、高稳定性等特点,能够适应当今世界对网络通信速率要求较高的要求。其次,光缆的损耗小,对环境的影响小,能有效地降低在数据传送时的误差与损失。另外,光缆的使用年限长,维护费用少,能够为用户提供安全、可靠的通讯网络。但是,在管线中使用光缆也会遇到一定的问题。比如光缆的铺设、维护等,既要有专门的技术人员,又要购置造价较高的仪器。另外,由于管线本身可能受到地震、振动等外界因素的干扰,从而对光缆传输的稳定与可靠产生一定的影响。

2光缆维护问题分析

对光缆的维护进行研究,有助于发现光缆存在的各种问题,从而采取相应的措施。首先,我们要认真地查看光缆的实际联接情况,看其接头的牢固程度,有没有脱落、断裂等现象。另外,还要注意光缆传输的运行情况,温度、湿度、灰尘等对光缆传输质量有无不利的影响。其次,利用光学能量表测定光缆中的光强度,判断光缆中有无光衰减或损耗。此外,还要对光缆进行日常的清洗、维护,以保证光缆传输的可靠、稳定。另外,也可以采用光缆监控技术对光缆的工作状况进行在线监控,以便能够对光缆传输过程中出现的各种问题进行检测和处理。

2.1 日常维护

长输管道天然气管线由于其长度较大,所以其平时的维护工作也非常的重要。根据作者所在的江苏和浙江两个地区,每年都会发生许多管道和光缆周围的土方工程,由于部分地区的地质条件,尽管在施工过程中,挖掘机是禁止在5米之内进行的,但是在工程实践中,还是不可避免的存在着违规的情况。虽然工人们很小心,但光缆仍然会受到损坏。

2.2光缆损伤原因

(1)外包建筑。其中最重要的是由第三方工程引起的光缆线路失效,其中既有监督的,也有盲目施工的。尤其是对于盲目施工的工程,由于没有现场监护,而且挖土机司机对管线的危害普遍缺乏了解,对光缆的安装地点也不甚了解;因此,更有可能出现光缆中断的情况。不过这也不意味着,只要有专人监督,就一定不会发生意外,毕竟在挖土机眼里,硅树脂芯、光缆就跟电线似的,司机在作业时完全没有察觉,因此事故发生率很高。

(2)外来物质造成损伤。所谓的外来因素造成的损伤,并不是指光缆本身的损伤,而是在一定的时间内,光缆的某些部分会受到损伤,从而影响到光缆的正常传输。这些外来物质主要有:山地中的巨石对光缆的挤压;跨越公路河流时防护钢管的出口对光缆的折损;接头箱中的积水导致的熔接点损失增大等;在某些土层较软的地方,由于地面下沉不均,导致光缆弯曲变形等现象。

2.3 故障抢修

(1)一般性紧急修理。所谓的一般紧急修复,是由于第三方工程导致光缆线路发生故障,如果发生故障,则该线路的中断点很明显,因此在到达现场后,可以立即对光缆进行熔接工作。这样的紧急情况,我们只需要按照我们制定的紧急计划去做就行了。但也有例外,比如建设单位一开工就切断了光缆,将断裂的区域填满之后就会立刻撤离,给我们造成了很大的麻烦。

(2)专项修复。这种情况分为两种,一是由于重大的自然灾害引起的,二是由于地质沉降,弯曲等引起的在用光缆损坏。①重大自然灾害导致的光缆线路断裂,其后果通常很严重,可达数百米以上的光缆损坏,此时应抓紧时间进行应急处理;通过铺设备用光缆,在最短的时间内恢复通讯,随后针对灾区的具体条件进行处理;对新线路进行重新规划,铺设光缆,然后进行切割,使通讯恢复常态;整个工程的工作量会很大,而且抢修的过程也会很漫长,甚至还会有新的防护措施。②对后者,因无确切的定位,需先用专门的设备检测,再按测量的范围去实地勘查;确定最有可能损坏的大致部位,然后使用光缆前、后两个预留点或融合点,对损坏点进行细致的检测,确定损伤点的准确定位;接下来就是挖掘,寻找损坏点,对光缆进行维护,这是一项非常复杂的工作,需要严格的测试和分析,并且要一步一步地执行,不然只会给光缆带来不必要的麻烦。在施工初期,若接头、预留均符合规范,则缺陷处的测距将更为精确。

2.4抢修器材

光缆应急处理设备包括光缆熔接机、光时域反射仪、光缆管道定位仪等。

(1)光导纤维熔接机。光缆熔接器是一种应用于光缆通信系统中的光缆建设与维护的设备,其基本工作方式是通过高精密的移动机械将两段纤维熔接在一起,并通过高速移动机械将两段纤维熔合为一体,从而达到对光缆模式的有效耦合。引进的熔焊装置精度较高,对端面加工的熔焊有很高的要求,达不到标准的,则不能进行焊接,但焊接质量良好。国内生产的熔焊装置,使用简便,不需要对端面进行高精度的熔焊,但其焊接的品质和损耗会稍差。

(2)光时域反射计(OpticalTimeDomainReplication)。光学时间域反射计(OTDR),中文指的是时间域反射计。OTDR是一种基于光缆瑞利和菲涅尔反射的高精度光电集成仪器,主要用于电缆线路的维护和建设,具有光缆长度、传输衰减、节点衰减及故障位置等功能。

(3)光缆管线定位装置。基于GPS技术的光缆定位系统可以将多种频段的光缆路由发送到地下,并通过接收装置对其进行检测,从而实现对地下光缆传输路径的准确判断。

3 光缆抢修紧急性和关键性的研究

在信息技术飞速发展的今天,光缆已经成为当今世界必不可少的一项重要工程。如何实现光缆的快速、有效的应急抢险,是保障通讯顺畅、保障网络安全的关键。在此基础上,构建完整的光缆网络应急系统,保证系统在最短的时间内完成故障恢复,这样就可以降低通讯故障所造成的损失与冲击。

首先,对光缆应急救援的紧迫性进行了研究,其中对应急响应的时限及应急响应的重要程度进行了研究。在此基础上,对光缆应急救援中的关键问题进行研究,即应急救援中的安全与可靠。在此基础上,从组建应急队伍、提供应急装备、人才培养等方面,研究提升光缆应急救援效能的对策与途径。另外,还要通过引进各种先进的监控手段和仪器,实现对光缆线路的故障进行实时监控,从而实现对光缆线路的故障诊断与定位,从而大大减少光缆线路的维护周期。在此基础上,要与有关单位密切配合,形成应急联动的应急处理机制;全面提升应急救援工作的效率与质量。在此基础上,构建完善的应急响应与应急响应机制,持续总结经验,完善措施,提高应急救援工作的效率与质量。

 

4.总结

在长输管道光缆维护是保证管线安全、平稳运行的关键。通过定期巡视,排除故障,采取相应的防护手段,使光缆出现故障或损伤的几率大大降低。在此基础上,构建完整的光缆应急救援体系,提升应急救援工作的效能与品质,为油气管线的安全与运营提供有力的支持。光缆的广泛使用,不仅可以实现在线监控、保障管线的安全运行,而且关系到保障我国的正常供气,促进我国的能源开发与国民经济的发展。

参考文献

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[3]丁楠,范文峰,曹斌.天然气管道伴行光缆损伤分析及对策[J].石油化工安全环保技术,2016323):43-46.

 


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