[發明專利]一種油氣儲罐監測用分布式光纖感溫探測器及控制方法

在審

• 申請號: 201810020899.1
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108088585A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 張春艷;盧海洋;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 杭州光傳科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種油氣儲罐監測用分布式光纖感溫探測器，包括第一測量主機、感溫光纜Ⅰ、感溫光纜Ⅱ和監測軟件，第一測量主機設有4個測量通道，感溫光纜Ⅰ從第一測量主機的測量通道1引出，依次沿著儲罐A1、儲罐A2、……、儲罐An敷設，并返回至第一測量主機的測量通道2；感溫光纜Ⅱ從第一測量主機的測量通道3引出，依次沿著儲罐B1、儲罐B2、……、儲罐Bn敷設，并返回至第一測量主機的測量通道4；監測軟件實時獲得第一測量主機的工作狀態并控制第一測量主機的測量通道。本發明通過感溫光纜的敷設與結構設計、測量主機及測量通道的控制，實現監測對象的低成本、快響應、高可靠的分布式在線監測。

技術領域

本發明涉及一種分布式光纖探測器，尤其是涉及一種高可靠的油氣儲罐監測用分布式光纖感溫探測器及控制方法。

背景技術

隨著中國經濟持續快速發展，我國已經成為僅次于美國的世界第二大石油消費國，戰略石油儲備也已成為國家能源安全體系最重要的一個環節。隨著原油、成品油儲量的增加，國內大型油庫、油罐區越來越多。油品儲運安全一直是石化行業各級部門和企業高度重視的問題。

目前我國在建的石油儲備庫主要采用大型浮頂油罐儲油。浮頂油罐頂部采用二次密封技術，但并非完全密封，存在少量油氣從密封圈泄露出來的可能，這些泄漏的油氣在太陽高溫、雷擊等自然情況下易發生火災。對于液化天然氣，主要采用球罐儲存，液化天然氣泄漏后會造成泄漏處的溫度降低，遇到明火會燃燒甚至產生爆炸。國家標準《石油儲備庫設計規范GB50737-2011》第8.6.2明確規定，在油罐上應設置火災自動探測裝置，并應根據消防滅火系統聯動控制要求劃分火災探測器的探測區域。當采用光纖型感溫探測器時，光纖感溫探測器應設置在油罐浮盤二次密封圈的上面。目前，浮頂油罐火情監測主要采用準分布式的光纖光柵測溫系統，一個油罐配備一套光纖光柵測溫系統。光纖光柵測溫系統由信號解調儀、光纖光柵傳感器串以及軟件等組成，其中光纖光柵傳感器串是利用熔接的方式將一個一個光纖光柵溫度傳感器串聯而成，光纖光柵溫度傳感器一般是每隔3m設置一個。相鄰兩個光纖光柵溫度傳感器之間的區域，為通訊光纜，無傳感元件，屬于監測盲區；另外，受熱脹冷縮以及浸水影響，熔接點的可靠性較差，容易造成光纖光柵傳感器串斷纖故障，部分甚至全部監測區域缺失；并且光纖光柵測溫系統的信號解調儀的可靠性較差、故障率較高，一旦失效將造成整個油氣儲罐監控缺失。對于油氣儲罐應用，光纖光柵測溫方案的弊端較為明顯。

分布式光纖感溫探測器是一種利用拉曼散射效應和光時域/頻域反射原理設計的光纖感溫探測器，屬于新一代線型光纖感溫探測器，其直接采用光纖作為傳感器，無需額外的測溫元件，能實現光纖沿線上任何一點的溫度分布式測量，無測量盲區，與準分布式光纖光柵測溫系統相比，監測信息更加豐富，傳感器更加可靠。由于分布式光纖感溫探測器的成本較高，為了充分利用探測器的性能并且降低單位油氣儲罐的監測成本，需要增加分布式光纖感溫探測器的測量距離和測量通道。根據現行國家標準，用于消防報警的分布式光纖感溫探測器最高可以實現4個通道、每個通道2.5km的技術規格。由于各測量通道之間是利用開光關切換的方式進行巡回測量，因此對于多個測量通道的分布式光纖感溫探測器，總的測量時間較長。由于油氣儲罐的經濟價值高、意義重大，因此需要在最短的時間內對溫度異常進行探測報警，并且對油氣儲罐監測用的光纖感溫探測器的可靠性和完備性要求也高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種低成本、快響應、高可靠的油氣儲罐監測用分布式光纖感溫探測器以及控制方法。