国内首个“一管双缆”应用案例
密云—马坊—香河联络线工程联通陕京四线与永唐秦管道、中俄东线与大唐煤制气管道，对保障京津冀区域天然气供应和灵活调度起到关键作用。线路全长78km，设计压力10MPa，管径1016mm，管道材质X70，三层PE外加强制电流阴极保护防腐。全线新建阀室5座，设置站场 2 座，改造密云分输站1座。2020年9月30日建成投产。北京天然气管道公司在部分管段采用泄漏监测和光纤预警等技防措施的过程中，发现虽然能够有效提升主动感知预防风险的能力，但出现光缆备用芯数量不足、局部光缆位置与管道不同沟等问题，当通讯用光缆备用芯与技防设备连接作业时，会影响在役芯的正常使用。为此，密马香联络线工程设计时增加敷设一条技防设备专用光缆，即与管道底部平齐敷设一个24芯管道光缆作为数据传输光缆；同时，在管道气流前进方向右上方45°管道外壁处用拦卡固定一根16芯铠装监测光缆（图 1），为运行期间实施光纤振动预警、泄漏监测、应力应变监测等技防措施预留了分布式传感器。
1. 光缆的固定。工程初步设计文件将监测光缆用胶带固定在管壁上。由于铠装光缆自重较大，管道防腐层表面光滑，胶带与防腐层黏结力不足，难以固定在管壁上。经反复试验，在管壁上间隔6m设置一个聚乙烯材料卡具，通过胶黏剂将卡具固定在管壁上，光缆置于卡具槽内。
图 2 卡具黏贴在管壁上
图 3 将光缆固定在卡具的光缆槽
2. 光缆与管道协同施工。制定周密的施工方案和保护措施，确保光缆与管道施工协调一致，充分考虑光缆盘长，优化人手孔位置，减少光缆接头。后期回填、水工保护施工等过程中，加强对光缆的防护，确保光缆完好无损。3. 有效改进光纤预警效果。该系统利用与管道同沟敷设的光缆作为连续分布式传感器，监测管道沿线土壤振动情况。以往光缆敷设时存在偏离管道距离较大的情况，造成对第三方施工作业定位不准。监测光缆可以有效解决这一问题，对第三方施工位置的识别精度得到提高。4. 提升应力应变监测精度。以往应力应变片主要设置在可能受到外力的高风险点，监测点数量相对较少，且风险点的选择易受人的主观因素影响。通过分布式光纤传感器的敷设将实现管道应力应变情况的连续感知，进一步提升应力应变监测精度。
