[發明專利]烷烴類混合氣體激光探測裝置

有效

• 申請號: 201711025570.6
• 申請日: 2017-10-28
• 公開（公告）號: CN107831136B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 李巖
• 申請（專利權）人: 北京航星網訊技術股份有限公司
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N30/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

烷烴類混合氣體激光探測裝置涉及信息技術，尤其是激光氣體探測技術和信號處理技術領域。本發明針由可調諧波長單頻激光器、InGaAs材質激光探測器、可調諧激光器波長控制器、混合氣體吸光率記錄器、離散余弦變換器、混合氣體特征記錄器組成，根據烷烴類碳氫共價鍵紅外光吸收的本質給出了烷烴類混合氣體實現激光探測的基本組成模塊，對波長吸光率曲線的步進波長進行了確定，使用可調諧激光器波長控制器對可調諧激光器進行波長步進式控制，同時對可調諧激光器的工作波長的范圍進行了確定，烷烴類混合氣體激光探測裝置組成簡單，易于推廣，針對烷烴類混合氣體的臨爆預警具有根據被測混合氣體環境進行差別設置的特點。

技術領域

本發明涉及信息技術，尤其是激光氣體探測技術和信號處理技術領域。

背景技術

目前，石油化工作為工作區的重大隱患，工作區域需要對可燃氣體采用一種可靠、穩定的方法對其濃度進行實時檢測，監測其不超過臨界值，以保證日常安全生產。儲油罐是一種大型容器，是煉油廠、油田、油庫以及石油管道行業中的重要設備，專門用于接收、儲存和發放易燃、易爆的油品介質。正是由于它儲存的油品具有易燃、易爆、易產生靜電的特殊性質，使其成為石油儲運行業中安全管理工作的重要對象。在油罐日常的使用和管理中，任何一個人的不安全行為和物的不安全狀態，都可能造成事故的發生，導致巨大的經濟損失和人身傷害事故。儲油罐的安全管理是油庫管理的其他各項工作的前提，是安全生產的生命線，也是改善經營環境、提高企業經濟效益的基礎。因此，加強儲油罐的安全管理，及時發現和消除儲油罐的不安全因素，杜絕各類事故的發生，對石油儲運企業具有重要意義。

公知石油化工使用的常用二次密封艙管道抽氣、管道傳輸、安全區域化驗，抽氣方式感知，感知滯后性，抽氣形成負壓，空氣進入密封艙，給石油安全生產帶來極大危害。倘若因此發生燃燒或爆炸，那將是極其重大的安全事故，對社會安定以及人類進步也會造成巨大的影響。如何避免在可燃氣體檢測時無源（即不帶電）、實時狀態，能夠安全、高效直接判斷大型應用場所中可燃氣體的泄漏范圍，已經成為亟需解決的問題。

目前中國石油在儲油罐的二次密封艙使用定時抽風裝置，將混合油氣抽出到安全區域用帶電的傳感器進行檢測，如果出現濃度過大，再啟動注入氮氣的裝置來降低儲油罐風險。此方法面臨幾個現實問題，第一抽取的時間頻率過頻繁耗能大，抽取的時間頻率過稀疏無法及時發現險情，即使不斷抽取儲油罐氣體用來檢測由于安全區域距離油罐事發地距離很遠也不能保證及時發現問題；第二抽取氣體的方位固定，無法對儲油罐全區域進行檢測尤其是儲油罐的中心區域。

同樣在汽油儲存領域也有汽油油氣在內浮頂儲油罐存儲時易泄漏到浮盤與罐頂之間的空間中，遇有雷電或靜電感應，可以燃爆儲油罐，造成安全事故的隱患。內浮頂儲油罐是立式圓筒形金屬油罐的一種，由于其在降低油品損耗、減少火災危險性以及滿足環保要求等方面較其它形式油罐更具優勢。內浮頂把介質即罐內儲料和空氣有效隔絕，從一定程度上也降低了發生火災爆炸的危險等級，因此目前在煉化企業大量使用內浮頂罐儲裝汽油及其它易揮發性油品。但是，內浮頂儲油罐使用一段時間后，由于浮盤、運動部件、密封件磨損，儲存原料的氣相（具備可燃氣氣體性質氣體）部分，泄漏到浮盤與罐頂之間的空間中，遇有雷電或靜電感應，可以燃爆儲油罐，造成安全事故。目前解決問題的辦法是，定期對輕質油監控指標包括蒸汽壓（C4含量）、硫含量等進行采樣分析；采樣分析頻次應每罐每周不少于1次；建立可燃氣體濃度檢測制度，沒有設置氮封設施的輕質油儲罐每月檢測不少于1次，設置氮封措施的儲罐可適當延長，但至少每季度檢查1次。因此，需要一種能夠在儲油罐上在線監測油氣的裝置，要求這種裝置，是絕對安全的，當裝置感知油氣超標時，能夠立即通知值班人員，采取“注氮”或“停車檢查”等具體技術措施。

即使按照上述規定操作，現場操作人員的工作強度較大，難以持久合規操作，監管人員工作也難以量化落實。并且，人工巡檢周期較長，難免在巡檢周期外，漏檢油氣超標時機，埋下安全隱患。為安全運行起見，需要對內浮頂油罐內的油氣進行在線監測。