Detección de fugas mediante detección acústica distribuida en gasoductos

Área de la Ciencia:

• Integridad y seguridad de la tubería
• Tecnologías de detección por fibra óptica
• Sistemas de seguimiento acústico

Sus antecedentes:

• Las fugas de los gasoductos suponen un importante riesgo para la seguridad y el medio ambiente.
• Los métodos tradicionales de detección de fugas tienen limitaciones, especialmente para las tuberías que no son piggables.
• La detección acústica distribuida (DAS, por sus siglas en inglés) ofrece una solución potencial de monitoreo no invasivo.

Objetivo del estudio:

• Evaluar el rendimiento del DAS para la detección de fugas en gasoductos.
• Comparar diferentes tipos de cables de fibra óptica y métodos de despliegue (internos y externos).
• Evaluar el impacto de las características de fuga y de la instalación de tuberías en la precisión de la detección.

Principales métodos:

• Instalación experimental con una tubería de acero de 21 m que simula fugas de varios tamaños, orientaciones y velocidades de flujo.
• Prueba de cuatro instalaciones de cables de fibra óptica: tres internas y una externa.
• Análisis de los datos DAS utilizando métodos espectrales de intensidad de vibración en el dominio temporal y en el dominio de frecuencia.
• Comparación del rendimiento de detección en condiciones de tubería soportada y enterrada.

Principales resultados:

• La detectabilidad de fugas está influenciada por el caudal, el tamaño/orientación de la fuga, la instalación y la configuración de la fibra óptica.
• Los cables negros y planos desplegados internamente mostraron una mayor sensibilidad, particularmente para fugas en el fondo y altas velocidades de flujo.
• Las configuraciones de tuberías enterradas reducen la detección de fugas debido a los efectos de amortiguación.
• El rendimiento del cable externo varió en función del acoplamiento mecánico.

Conclusiones:

• El despliegue de cables de fibra óptica internos para la detección de fugas de DAS es un enfoque novedoso y práctico.
• Este método es adecuado para tuberías donde la inspección convencional no es factible.
• El rendimiento de DAS depende en gran medida de la interacción entre la detección de fibra óptica y el entorno de la tubería.