DB35_T 2162-2023 基于分布式光纤传感的跨江燃气管道运行监测技术规范.docx

ICS 23.040.01CCS L 8535福建省地方标准DB35/T 21622023基于分布式光纤传感的跨江燃气管道运行监测技术规范Technical specifications for cross-river gas pipeline operation monitoring based ondistributed optical fiber sensing2023 - 12 - 25 发布2024 - 03 - 25 实施福建省市场监督管理局发 布DB35/T 21622023目次前言 . II1范围 . 12规范性引用文件 . 13术语和定义 . 14监测条件 . 25监测功能 . 26监测要求 . 37监测信息异常情况处理 . 48监测报告 . 4附录 A（资料性）跨江燃气管道传感光缆布设方案 . 6附录 B（资料性）日常监测情况记录表 . 7附录 C（资料性）异常温度监测情况记录表 . 8附录 D（资料性）异常振动监测情况记录表 . 9参考文献 . 10IDB35/T 21622023前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则  第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由福建省锅炉压力容器检验研究院提出。本文件由福建省承压类特种设备标准化技术委员会（SAFJ/TC 19）归口。本文件起草单位：福建省锅炉压力容器检验研究院、福州大学、福州伊柯达信息技术有限公司、福州华润燃气有限公司、昌吉回族自治州特种设备检验检测所。本文件主要起草人：王芳、徐彩军、张伟、滕霖、陈永阳、杨立新、李卫东、李加庆、俞丁辉、冯招程、张世杰、蔡荣秋、汪永强、丁志辉、王奋勇、逯建军、李人鉴、陈照春。IIDB35/T 21622023基于分布式光纤传感的跨江燃气管道运行监测技术规范1  范围本文件规定了基于分布式光纤传感的跨江燃气管道运行监测的监测条件、监测功能、监测要求、监测信息异常情况处理、监测报告等。本文件适用于跨江敷设的，工作压力大于或者等于0.1 Mpa（表压），且公称直径大于或者等于50 mm的燃气管道。本文件不适用于从江河底部穿越的燃气管道。2  规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 4943.12022音视频、信息技术和通信技术设备第1部分：安全要求GB/T 93612011  计算机场地安全要求GB/T 9771（所有部分）通信用单模光纤GB/T 12357（所有部分）通信用多模光纤YD 51212010通信线路工程验收规范3  术语和定义下列术语和定义适用于本文件。分布式光纤传感distributed optical fiber sensing利用光纤既作为传感敏感元件又作为传输信号介质，对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化信息进行测量或监控的传感技术。传感光缆optical fiber cable for signal transmission一种同时对温度和振动敏感，用于温度和振动两个参数测量的光缆。光纤传感系统主机optical fiber sensing system host由光发射、光接收和处理单元等硬件和软件组成，用于数据采集、解析、处理、控制及预警的控制设备。空间分辨率resolution of spatial measurement分布式光纤传感监测系统能够准确测量温度和振动的最小测量单元，即准确感知温度和振动变化的最小距离。来源：NB/T 101832019，3.6，有修改1DB35/T 21622023温度分辨率resolution of temperature measurement分布式光纤传感监测系统能分辨的最小温度变化量。来源：GH/T 13202020，3.7，有修改振动采样频率vibration sampling frequency在监测距离内，单位时间内分布式光纤传感监测系统完成振动测量的次数。温度采样频率temperature sampling frequency在监测距离内，单位时间内分布式光纤传感监测系统完成温度测量的次数。4监测条件分布式光纤传感监测系统应由分布式光纤传感监测系统主机、传感光缆及服务器组成，光纤传感监测系统主机的安全要求应符合 GB 4943.12022 中 4.4 的要求。光纤传感监测系统主机的安装场地、防火、供配电系统、空气调节系统等要求应符合 GB/T 93612011 中 C 级机房的规定，安装在监控室内安全平稳的位置。光纤传感系统主机配电应采用靠近光纤传感系统主机的专用配电箱（柜）。传感光缆的最小弯曲半径应小于跨江燃气管道线路最小弯曲半径要求。对光纤远端面应采取保护处理以避免激光泄漏。多模光纤应符合 GB/T 12357（所有部分）的相关技术规定，单模光纤应符合 GB/T9771（所有部分）的相关技术规定。应采用合适的阻水、阻燃材料填充，阻水、阻燃材料不应影响光纤的测量、传输功能及使用寿命。传感光缆的布设应根据跨江燃气管道周围环境和监测需求合理设计传感光缆布设方案，见附录 A。传感光缆安装及布设完成后不应影响跨江管道的正常运行、维抢修作业。传感光缆最小弯曲半径应大于传感光缆外径的 20 倍。分布式光纤传感监测系统运行监测前，应采用光时域反射计现场测试保证熔点损耗和光缆衰减的整体损耗在 4 dB 以内，其他通信线路工程应符合 YD 51212010 的相关要求，测试的结果应记录在册。5监测功能监测系统监测系统应建立监测信息数据库，分析和处理监测数据，形成可视化图表，获取跨江燃气管道的温度、振动和位置信息，定位温度和振动异常点，并应及时报警，且具备上传到燃气管道权属公司总控制室的功能。监测系统应根据监测要求，针对不同的监测对象，确定测量精度和监测频率。监测系统应根据跨江燃气管道的温度和振动变化特征，分析导致异常发生的可能原因和影响因素，为评价跨江燃气管道的泄漏、火灾和其他破坏风险提供数据支持。监测系统主机光纤传感系统主机功能应稳定、耐久，具备兼容性和可扩展性，且具有完整的采集、解调、存储、数据处理及控制、通信、预警功能。2DB35/T 21622023测量温度范围测量温度应覆盖40 100 。温度分辨率温度分辨率应不大于1 。空间分辨率温度的空间分辨率应不大于1 m，振动的空间分辨率应不大于5 m。温度差值报警温度差值报警能设置监测时间和温差变化量阈值。温度采样频率温度采样频率不低于1 Hz。振动采样频率振动采样频率不低于2 kHz。6监测要求监测频率6.1.1监测频率的选择应综合考虑跨江燃气管道的分布、周边环境、自然条件等因素。6.1.2监测频率应满足监测系统实时反映当前跨江燃气管道待测点温度值、振动值及其变化趋势的要求，监测频次宜每分钟不低于 6 次。6.1.3若出现以下情况时，应调整监测频率值：a)  温度、振动监测值达到预先设定阈值或报警值；b)  温度、振动监测值出现异常波动；c)  出现恶劣气候，如遇台风等；d)  有相关施工作业时，如跨江大桥维修，路面施工等；e)  其他引起管道温度、振动异常波动的情况。温度报警6.2.1温度差值报警：设置差值报警，当传感光缆监测到某一位置的温度变化量（每分钟的温差超过1 5 ）时，主机温度报警指示灯应亮起，发出报警。6.2.2温度定值报警：设置定值报警，当差值报警失效时，监测系统应在温度达到 70 时或者温度低于10 时报警。6.2.3故障报警：设置故障报警，当传感光缆的通信出现异常情况，如传感光缆某处发生断裂时，主机故障报警指示灯应亮起，发出报警。振动报警6.3.1振动报警阈值能调整。6.3.2设置振动报警阈值前系统应进行振动阈值预采样，且采样时间不少于 24 h。3DB35/T 216220236.3.3  振动报警阈值根据管道安装位置、固定方式、使用条件、环境、温度等运行因素进行设置。设置振动报警阈值时应根据预采样参数排除振动干拢和异常事件。6.3.4  当监测数据超过系统设置的振动阈值后，主机振动报警指示灯亮，发出报警。数据采集和储存6.4.1  数据采集应采用自动连续采集方式。6.4.2  实时测量参数自动储存主要包括系统主机正常运行时的监测数据，如实时温度、振动数据及其随时间变化曲线和异常事件等：a)  校正参数储存：从系统数据获取的时间、温度、振动等作为参考值对实时测量值进行校正；b)  存储周期：根据不同监测需求和分析要求选择适合的数据储存周期。异常事件文件应存储触发点前 30 s 到事件结束之间的波形数据；c)  异常事件数据文件的保存时间不少于 3 个月；d)  储存的数据直接从主机中导出，以便于进一步的分析和处理。6.4.3  系统数据存储总量应满足存储周期的要求。监测人员6.5.1  监测人员应为有明确职责的固定工作人员。6.5.2  监测人员应参加岗位专项培训，培训合格后，持培训合格证上岗。培训内容包括但不限于：a)  分布式光纤传感监测系统的操作、监测软件的使用和硬件的日常维护；b)  燃气管道安全运行防控知识、应急管理知识；c)  跨江燃气管道工作状态、服役情况、潜在风险识别分析、安全评价知识。7  监测信息异常情况处理当出现温度、振动数据异常值并伴随报警时，监测人员应根据报警类别结合获得的视频信息等，通知应急工作人员及时到达异常位置进行风险排查，并按照应急预案采取相应措施，消除跨江燃气管道泄漏、损坏等隐患。当出现温度差值报警后，说明该位置管道温度在短时间内出现异常升温或降温。应急工作人员应根据系统给出的温度异常位置立即赶往现场检查异常温差原因，采取相应措施，消除安全隐患。当出现温度定值报警后，说明该位置管道温度已超过管道设计使用温度或有异常事件发生。应急工作人员应根据系统给出的温度异常位置前往现场查看，检查定值报警原因，及时汇报，采取相应措施，消除安全隐患。当出现振动阈值报警后，说明该位置管道出现异常振动，且频率或振幅异常。应急工作人员应根据系统给出的振动异常位置前往现场查看，检查报警原因，按应急预案采取相应措施，消除安全隐患。当出现故障报警后，监测人员应及时到达现场根据故障报警位置检查光纤状态，确认光纤状态是否完好，对出现的问题进行修复，消除故障。8  监测报告监测信息实时上传到燃气管道权属公司总控制室。当分布式光纤传感监测系统运行正常且监测状况平稳时，系统主机每日自动生成各类监测报告并按格式排列归整响应材料。当分布式光纤传感监测系统运行异常或监测状态不稳定时，应由监测工作人员人工录入异常值，异常原因以及记录处理情况等，报相关负责人签字并向上级报备。4DB35/T 21622023温度监测报告应包含跨江燃气管道日常温度监测情况记录表、异常温度点温度变化图、报警历史汇总表等。振动监测报告应包含跨江燃气管道日常振动监测情况记录表、异常振动点振动变化图、报警历史汇总表等。监测报告应包含对监测数据点的情况说明以及处理情况说明和总结。日常监测情况记录表见附录 B，异常温度监测情况记录表见附录 C，异常振动监测情况记录表见附录 D。5DB35/T 21622023附录A（资料性）跨江燃气管道传感光缆布设方案跨江燃气管道传感光缆具体布设方案如图A.1所示。注：传感光缆沿着管道前进方向螺旋布设，对于管道对接焊缝、法兰等容易产生泄漏的地方采用全缠绕的的方式布设。对于螺旋焊缝钢管，则传感光缆沿着螺旋焊缝布设。图A.1 跨江燃气管道传感光缆具体布设方案6最高温度（）最高温度位置（m）最低温度（）最低温度位置（m）平均温度（）最高振幅（阈值百分比）传感光缆运行状态最高振幅位置温度、振动监测总体情况描述：（详细表述最高温度发生的位置和时间点、最高温度发生的位置和时间点，以及最高振幅发生的位置和时间点等）签字：DB35/T 21622023附录B（资料性）日常监测情况记录表日常监测情况记录表见表B.1。表B.1  常监测情况记录表7最高温度（）最低温度（）平均温度（）报警温度（）异常温度报警（次）异常温度位置（m）异常温度报警时间光缆故障位置（m）光缆故障报警（次）光缆故障报警时间温度异常处理状态温度异常处理时间异常状况描述：处理状态描述：结论：签字：DB35/T 21622023附录C（资料性）异常温度监测情况记录表异常温度监测情况记录表见表C.1。表C.1  异常温度监测情况记录表负责人：                年     月     日8异常振动报警（次）异常振动位置（m）异常振动报警时间光缆故障位置（m）光缆故障报警（次）光缆故障报警时间振动异常处理状态振动异常处理时间异常点振动曲线图：异常状况描述： 处理状态描述：结论：签字：DB35/T 21622023附录D（资料性）异常振动监测情况记录表异常振动监测情况记录表见表D.1。表D.1  异常振动监测情况记录表负责人：                年     月     日9DB35/T 21622023参考文  献1GB/T 389422020压力管道规范公用管道2DB/T 592015地震观测仪器进网技术要求地震烈度仪3DL/T 15732016电力电缆分布式光纤测温系统技术规范4GH/T 13202020棉花仓库分布式光纤温度监测技术规范5NB/T 101832019矿用分布式光纤测温装置10