CN205580988U - 内浮顶罐油气类混合气体无源激光探测的装置 - Google Patents

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张扬
胡馨月
刘晓飞
刘凯
许再贤
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Abstract

本实用新型涉及一种内浮顶罐油气类混合气体无源激光探测的装置，其组成包括：传感器探头、温度光栅、激光检测主机、监控上位机、氮气注入设备。传感器探头与温度光栅均安装在罐顶人孔法兰盘，传感器探头分别对应光缆连接设置在安全区的激光检测主机，检测主机通过网线连接设置在监控上位机的网口，监控上位机通过网线连接设置在安全区的氮气注入设备，氮气注入设备通过管道连接设置在工作区罐顶人孔法兰盘的喷氮传感器。采用分布式激光油气浓度传感器，实现现场无源探测，光纤长距离传输光信号，检测主机放置在安全区，不会产生由于电信号导致的***等危险，同时能够快速实现对油气浓度泄漏的判断，若发现报警及时排除异常。

Description

内浮顶罐油气类混合气体无源激光探测的装置
技术领域
本实用新型涉及一种石油行业工作区域气站、检验站和气罐站使用的内浮顶罐油气类混合气体无源激光探测的装置。
背景技术
目前，公知石油化工使用的常用管道抽气、管道传输、安全区域化验，抽气方式感知，感知滞后性，抽气形成负压，空气进入密封舱，给石油安全生产带来极大危害。倘若因此发生燃烧或***，那将是极其重大的安全事故，对社会安定以及人类进步也会造成巨大的影响。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种分布式激光油气浓度传感器适应内浮顶石油储油罐无人值守的要求，能够实现现场无源探测，光纤长距离传输光信号，检测主机放置在安全区，不会产生由于电信号导致的***等危险，同时能够快速实现对油气浓度泄漏的判断，若发现报警及时排除异常，并显示于分布式激光检测主机及监测上位机***。
基于上述目的，本实用新型提供一种内浮顶罐油气类混合气体无源激光探测的装置，其组成包括：传感器探头、温度光栅、激光检测主机、监控上位机、氮气注入设备；
传感器探头与温度光栅均有四个均安装在内浮顶储油罐罐顶人孔法兰盘；
每个罐顶人孔法兰盘安装两个传感器探头；
四个传感器探头分别对应光缆连接设置在安全区的同一台激光检测主机；
光缆传输光信号距离可达十公里；
检测主机通过网线连接设置在安全区的监控上位机的网口；
监控上位机通过网线连接设置在安全区的氮气注入设备；
氮气注入设备通过管道连接四个设置在工作区内浮顶储油罐罐顶人孔法兰盘的喷氮传感器。
本实用新型的有益效果是：
1.本新型的结构中由于传感器探头通过光缆连接设置在安全区内激发激光信号的检测主机，且激光光柱是无源探测体，实现现场感知传感器探头不带电，可以做到完全无源设备，快速准确地实现油气浓度泄漏的无源探测；
2.本新型的结构中由于设置了环境温度传感器光栅，使得本产品感知储油罐环境温度；
3.本新型的结构中由于无源传感器探头和检测主机光纤连接传输光信号，使得感知速度1-5s、寿命长、标定周期长，光纤连接最大距离可达十公里；
4.本新型的结构中由于设置了实验室油气浓度数据库，确定利用C3、C4作为储油罐内挥发性油气浓度标志物、与线下数据库油气补偿模型结合，动态计算油气浓度及关联的***极限参数，具有准确性和可重复性。完全符合石油储油罐应用中检测的需求；
5.本新型的结构中由于***反应迅速、数据采集传输可靠，油气感知数据动态完整准确记录了全过程，可为油罐安全运行提供详细的数据支撑。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型油气浓度检测区垂直侧面的空间示意图；
图3是本实用新型原理工作流程图；
图中各标号列示如下
1—传感器探头(第一传感器探头)，2—检测主机，3—监控上位机，4—十公里光纤，5—网线，6—储油罐，7—第二传感器探头，8—第三传感器探头，9—第四传感器探头，10—氮气注入设备，11—氮气管道，12—罐顶人孔法兰盘，13—温度光栅(第一温度光栅)，14—第二温度光栅，15—第三温度光栅，16—第四温度光栅。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、内容和优点更加清楚，以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的一个实施例中，参阅图1和图2，本实施方式提供了一种双探头固定方式的内浮顶罐油气类混合气体无源激光探测的装置，包括：第一传感器探头1、第二传感器探头7、第三传感器探头8、第四传感器探头9、第一温度光栅13、第二温度光栅14、第三温度光栅15、第四温度光栅16、激光检测主机2、监控上位机3、氮气注入设备10；所述传感器探头1与温度光栅13均有四个均安装在内浮顶储油罐罐顶人孔法兰盘12；所述每个罐顶人孔法兰盘12安装两个传感器探头1；所述每个罐顶人孔法兰盘12安装两个温度光栅13；所述四个传感器探头1分别对应光缆4连接设置在安全区的同一台激光检测主机2；所述的光缆4传输光信号距离可达十公里；所述检测主机2通过网线5连接设置在安全区的监控上位机3的网口；所述监控上位机3通过网线5连接设置在安全区的氮气注入设备10；所述氮气注入设备10通过管道11连接四个设置在工作区内浮顶储油罐罐顶人孔法兰盘12的喷氮传感器。
图3是本实用新型检测原理工作流程图，参阅图3。本实施方式的工作原理如下：检测主机2发射激光信号，当探头气室1中出现油气浓度时(油气浓度在空气中自然扩散入探头气室)，探头气室1上准直器件将探测到的浓度激光信号通过光纤法兰接口接入光缆4传回检测主机2，检测主机2用TDLAS技术(TDLAS是Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy的简称。中文翻译：可调谐半导体激光吸收光谱)分析接收到的光信号的光 谱变化，采集模块输入油气参数(可以手动选择输入，可以改变设定多种油气的选择)，输入温度环境参数(自动采集)，对比浓度燃点曲线，油气浓度超出报警值时，检测主机2和监控上位机3发出报警信号，氮气注入设备10接收到报警信号后向储油罐二次密封舱内注入氮气，同时工作人员依据报警信号采取安全措施。
在本实用新型的又一个实施例中，参阅图1，本实施方式提供了一种单探头固定方式的内浮顶罐油气类混合气体无源激光探测的装置，包括：第一传感器探头1、第二传感器探头7、第一温度光栅13、第二温度光栅14、激光检测主机2、监控上位机3、氮气注入设备10，所述传感器探头1与温度光栅13均有两个均安装在内浮顶储油罐罐顶人孔法兰盘12；所述每个罐顶人孔法兰盘12安装一个传感器探头1；所述每个罐顶人孔法兰盘12安装一个温度光栅13；所述两个传感器探头1分别对应光缆4连接设置在安全区的同一台激光检测主机2。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种内浮顶罐油气类混合气体无源激光探测的装置，其特征在于由传感器探头、温度光栅、激光检测主机、监控上位机、氮气注入设备组成；
传感器探头与温度光栅均有四个均安装在内浮顶储油罐罐顶人孔法兰盘；
每个罐顶人孔法兰盘安装两个传感器探头；
四个传感器探头分别对应光缆连接设置在安全区的同一台激光检测主机；
光缆传输光信号距离可达十公里；
检测主机通过网线连接设置在安全区的监控上位机的网口；
监控上位机通过网线连接设置在安全区的氮气注入设备；
氮气注入设备通过管道连接四个设置在工作区内浮顶储油罐罐顶人孔法兰盘的喷氮传感器。
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