在我國經濟飛速發(fā)展的今天，管道運輸已成為社會進步不可或缺的一環(huán)，廣泛應用于國防、工業(yè)、生產、國民經濟、人民日常生活中。隨著石油和天然氣產量和需求量的劇增，管道運輸已成為陸上油氣運輸?shù)闹饕绞?，以其運量大、占地小、封閉運輸損耗低等優(yōu)越性而成為首選。管道是石油工業(yè)的命脈，所有的石油產品至少要經過一次管道輸送，通常經過多次輸送。同時天然氣、自來水管道等也已經成為國民經濟發(fā)展的命脈，但隨著城市管線的增多，管齡的增長，由于施工缺陷、管線腐蝕老化和人為破壞的存在，泄漏事故頻頻發(fā)生，給人們的生命財產和生存環(huán)境造成了巨大的威脅。
2013年11月22日，位于山東省青島經濟技術開發(fā)區(qū)的中石化東黃輸油管道發(fā)生泄漏爆炸特別重大事故，造成62 人不幸遇難，多條市政道路不同程度損毀。該管道年運輸油1000萬噸 ，1986年7月投產，管道的腐蝕老化埋下了一顆定時炸彈。2012年3月27日，秦京輸油管道在北京通州張采路附近破裂，泄漏的原油在路邊的河溝中蔓延300余米。被污染的土壤將由專業(yè)人員進行焚燒后回填，對環(huán)境造成無法彌補的破壞。2009年12月30日凌晨，蘭鄭長渭南支線成品油輸油管道發(fā)生泄漏事故，造成100余方柴油外泄，以至赤水河、渭河及黃河遭到污染。長距離輸油(氣)管道一個復雜的工程系統(tǒng),它的安全運行與國民經濟發(fā)展和城市居民生活用氣息息相關。
在突發(fā)的事故背后，暴漏出了種種安全隱患。管道均在高壓狀況下輸送單相或多相液氣態(tài)物質，加上管道自身的老化腐蝕，接口破損和連接不緊密，以及其他機械振動或人為破壞等原因，發(fā)生破損和泄漏的事故時有發(fā)生。泄漏后如果檢測定位和維修不及時，將會造成重大的資源浪費和經濟損失，甚至人身傷亡事故，還會造成環(huán)境的污染?？梢?，管道泄漏監(jiān)測及定位是一項具有重大經濟、社會和環(huán)境效益的工作。
腐蝕缺陷造成的失效是既有埋地管道最主要的破壞方式之一。由于受輸送介質和外界復雜環(huán)境影響，管道常常發(fā)生沖刷腐蝕和化學腐蝕。腐蝕的產生，一方面造成壓力管道受載面積減小，使得管道承載能力下降，從而增大了管道腐蝕檢測、維修費用，降低了管道的維修和更換周期；另一方面，在載荷作用下，在缺陷處產生應力集中現(xiàn)象，削弱管道抗疲勞載荷的能力。研究腐蝕缺陷對埋地管道安全輸送的影響以及腐蝕引起的泄漏已成為埋地管道安全運行所關注的課題。
現(xiàn)有的管道監(jiān)測方法
現(xiàn)有的管道檢測法主要是把智能檢測器置于管道內, 在輸送介質的推動下, 完成管道內、外腐蝕缺陷的檢測。檢測技術主要有漏磁檢測法、渦流檢測法和超聲波檢測法等。檢測原理均為測量壁厚變化從而得到管道的腐蝕發(fā)展狀況。其中，超聲波檢測法由于其精度高，可以直接量化壁厚測量的優(yōu)點得到了廣泛的應用。目前國外較有名的檢測公司有美國的GE OIL&GAS PⅡ、英國的British Gas、德國的Pipetronix、加拿大的Corrpro等公司，其管內檢測產品已基本達到系列化。
利用現(xiàn)有常規(guī)的管內管外檢測方法對埋地管道進行定期檢測，雖然能夠提高埋地管道的安全性，但仍有許多不足之處，最突出的缺陷不能對埋地管道運行狀態(tài)進行實時檢測，管道在兩次檢測間是否安全只能根據上次檢測結果預估，但這種預估常常由于管道運行期間受許多不確定因素影響而出現(xiàn)很大誤差，難以完全保證埋地管道安全，這就為埋地管道破壞留下了隱患。而且隨著長距離埋地管道應用越來越多，利用現(xiàn)有這些檢測方法檢測埋地管道，檢測一次將花費很長時間，效率很低，因此需要研究開發(fā)新型管道腐蝕和泄漏監(jiān)測技術。
光纖傳感器是近年來監(jiān)測技術發(fā)展的熱點，隨著光纖傳感技術在軍事、航空、橋梁等領域安全監(jiān)測中成功應用，光纖傳感技術也被引入到埋地管道監(jiān)測中。光纖傳感具有體積小、重量輕、電絕緣性好、抗電磁干擾能力強，化學穩(wěn)定性好、頻帶寬、靈敏度高、易于實現(xiàn)遠距離多通道的遙測與控制等諸多優(yōu)點，能夠克服目前常規(guī)檢測方法只能對埋地管道進行定期檢測的不足，可以實現(xiàn)對埋地管道安全實時監(jiān)測。
