CN104390724A - 浮顶油罐测温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮顶油罐测温装置，包括设置在浮顶油罐的罐体外围的第一测温光缆，第一测温光缆弯折成多个几字型单元，几字型单元均匀环绕罐体一圈，第一测温光缆在罐体上形成有多个竖直段，每个竖直段从罐体顶部一直延伸到底部；还包括设置在浮顶油罐的罐顶上的第二测温光缆，第二测温光缆敷设在罐顶的铁架沿线，呈圆形；所述第一测温光缆和第二测温光缆的两端均连接至分布式光纤测温主机上。本发明可以实时准确地监控浮顶油罐的储油温度，且监测更为全面，不易出现盲区。

Description

浮顶油罐测温装置

技术领域

本发明涉及一种浮顶油罐测温装置，特别是一种基于拉曼散色原理的浮顶油罐测温装置。

背景技术

分布式光纤测温系统由主机和光纤两部分组成，可探测到光纤铺设沿线所有位置的温度信息，实现油气储罐、管线监测及电力电缆全范围温度监测；具有实时监测、本征安全、长寿命等特点，可广泛应用于电力系统、石油输送管线或储罐泄漏监测等领域，达到事前预防的目的，保障国家财产和人民生命安全。

随着我国石油工业的发展，原油、成品油储量的增加，国内大型油库、油罐区越来越多。这些大型的储油罐往往大量集中布置，一旦发生事故将造成巨大的人员和财产损失。目前我国在建的石油储备库主要采用大型浮顶油罐储油，国产油多为含蜡油和稠油，主要采用加热方式储油，原油温度一旦低于极限值(一般为29℃)，就会造成凝罐等事故，输油过程中将发生输油管线的堵塞，使原油储运工作无法正常进行。所以既要保证油罐安全，又要运行经济，必须准确实时监测储油温度。

目前应用于浮顶油罐温度测量的系统多依靠金属电阻、热敏电阻等传感器，温度数据的传输需要大量铺设总线，组网困难，单个传感器易损坏。如专利号200920251207.0实用新型《油罐温度计》的专利。而且现有的测温系统大多存在测温盲点，因此在监测储油温度时存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种浮顶油罐测温装置。本发明可以实时准确地监控浮顶油罐的储油温度，且监测更为全面，不易出现盲区。

本发明的技术方案：浮顶油罐测温装置，其特点是：包括设置在浮顶油罐的罐体外围的第一测温光缆，第一测温光缆弯折成多个几字型单元，几字型单元均匀环绕罐体一圈，第一测温光缆在罐体上形成有多个竖直段，每个竖直段从罐体顶部一直延伸到底部；还包括设置在浮顶油罐的罐顶上的第二测温光缆，第二测温光缆敷设在罐顶的铁架沿线(位于罐顶边缘)，呈圆形；所述第一测温光缆和第二测温光缆的两端均连接至分布式光纤测温主机上。

上述的浮顶油罐测温装置中，所述第一测温光缆的任意两个相邻的竖直段的间隔为1至1.5米。

前述的浮顶油罐测温装置中，所述第一测温光缆的物理结构从外到内依次包括外护套、不锈钢编织网、不锈钢软管、凯夫拉和紧套光纤。

前述的浮顶油罐测温装置中，第二测温光缆的物理结构从外到内依次包括铠装钢丝、不锈钢管、防腐油膏和紧套光纤。其中两个测温光缆的紧套光纤数量可以是1～2芯任选。

前述的浮顶油罐测温装置中，所述分布式光纤测温主机，包括依次连接的脉冲激光器、分光滤波模块、定标光纤和光开关，分光滤波模块上还连接有光电接收模块，光电接收模块通过数据采集卡与工控主机或嵌入式主机相连。光开关可以为1～n路(n为小于等于8的整数)，两个测温光缆根据需要分别与光开关的输出端连接。

前述的浮顶油罐测温装置中，所述第一测温光缆和第二测温光缆通过夹具固定在浮顶油罐上；所述夹具呈C字型，侧面具有5厘米的豁口。

与现有技术相比，本发明将分布式光纤测温原理应用于浮顶油罐的测温，可以通过铺设测温光缆的方式对浮顶油罐的温度进行立体监控，本发明还通过两种不同的测温光缆布置方式，不仅可以有效提高测温的覆盖面，而且可有效节约材料，同时还能最大限度地消除信号干扰。本发明的结构合理，使用方便，基本无需后续维护，进而提高原油储存输送的生产安全。

另外，本发明在浮顶油罐的不同位置采用不同结构的测温光缆、并且采用不同的布置方式，可以有效配合浮顶油罐的结构特点。这种光缆结构和布置方式可以使光缆可以在高温、高压或恶劣的地理环境中仍然能精准地工作。本发明的光缆结构可以具有良好的热传导性，而且可以在300℃的环境下正常工作。

附图说明

图1是本发明的第一测温光缆的铺设方式示意图；

图2是本发明的第二测温光缆的铺设方式示意图；

图3是本发明的夹具结构示意图；

图4是本发明的分布式光纤测温主机的结构示意图。

附图中的标记：1-夹具，2-第二测温光缆，3-第一测温光缆，4-浮顶油罐。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。浮顶油罐测温装置：包括设置在浮顶油罐4的罐体外围的第一测温光缆3，第一测温光缆3弯折成多个几字型单元，几字型单元均匀环绕罐体一圈，第一测温光缆3在罐体上形成有多个竖直段，每个竖直段从罐体顶部一直延伸到底部，布置方式如图1所示；还包括设置在浮顶油罐4的罐顶上的第二测温光缆2，第二测温光缆2敷设在罐顶的铁架沿线，呈圆形，布置方式如图2所示；所述第一测温光缆3和第二测温光缆2的两端均连接至分布式光纤测温主机上。

所述第一测温光缆3的任意两个相邻的竖直段的间隔为1至1.5米。

所述第一测温光缆3的物理结构从外到内依次包括外护套、不锈钢编织网、不锈钢软管、凯夫拉和紧套光纤。

第二测温光缆2的物理结构从外到内依次包括铠装钢丝、不锈钢管、防腐油膏和紧套光纤。

所述分布式光纤测温主机，如图4所示，包括依次连接的脉冲激光器、分光滤波模块、定标光纤和光开关，分光滤波模块上还连接有光电接收模块，光电接收模块通过数据采集卡与工控主机或嵌入式主机相连。工控主机或嵌入式主机可以连接显示器显示温度曲线，也可以连接声光报警器。

所述第一测温光缆3和第二测温光缆2通过夹具1固定在浮顶油罐4上；所述夹具1呈C字型，如图3所示，侧面具有5厘米的豁口。

本发明的工作原理：本发明在使用时，将罐壁用第一测温光缆几字形敷设在罐壁上，根据罐体大小决定竖向铺设数量，一般两条竖向光缆间隔3米左右。罐顶用传感光缆敷设在油罐顶部铁架沿线，结合实际情况均匀铺设，每隔1到1.5米焊接一个夹具，光缆从夹具中间穿过，可以贴在罐顶表面，不易跑出。测温开始后，脉冲激光器经分光滤波模块、定标光纤和光开关后，向传感光缆传送脉冲激光，脉冲激光在传感光缆中传输的过程中发生背向拉曼散射，产生的斯托克斯光和反斯托克斯光通过光开关、定标光纤和分光滤波模块后分别滤出，进入光电接收模块接收并处理后，送入数据采集卡。数据采集卡内有累加计算功能，可以将数据进行累加计算，并上传给工控机或嵌入式主机。工控机或嵌入式主机对接收到的数据进行温度转化，得出储油罐罐壁和罐顶的温度分布情况，将所测温度与事先设定的报警门限值进行对比，超出门限值可以联动声光报警器进行报警。报警门限值可以包括：高温门限、低温门限、温差过大门限等。工控机或嵌入式主机还可以完成对数据进行图形化显示、存储、用户管理等。

本发明与现有技术相比，使用者能够实时准确对浮顶罐的温度进行立体监测，并可以根据监测结果完成浮顶罐异常情况的预警和报警，具有测温无盲点、结构合理、操作简单、安全可靠、测温准确等显著优点，基本无需后续维护，进而提高原油储存输送的生产安全。

Claims (6)

1.浮顶油罐测温装置，其特征在于：包括设置在浮顶油罐的罐体外围的第一测温光缆，第一测温光缆弯折成多个几字型单元，几字型单元均匀环绕罐体一圈，第一测温光缆在罐体上形成有多个竖直段，每个竖直段从罐体顶部一直延伸到底部；还包括设置在浮顶油罐的罐顶上的第二测温光缆，第二测温光缆敷设在罐顶的铁架沿线，呈圆形；所述第一测温光缆和第二测温光缆的两端均连接至分布式光纤测温主机上。

2.根据权利要求1所述的浮顶油罐测温装置，其特征在于：所述第一测温光缆的任意两个相邻的竖直段的间隔为1至1.5米。

3.根据权利要求1所述的浮顶油罐测温装置，其特征在于：所述第一测温光缆的物理结构从外到内依次包括外护套、不锈钢编织网、不锈钢软管、凯夫拉和紧套光纤。

4.根据权利要求1所述的浮顶油罐测温装置，其特征在于：第二测温光缆的物理结构从外到内依次包括铠装钢丝、不锈钢管、防腐油膏和紧套光纤。

5.根据权利要求1所述的浮顶油罐测温装置，其特征在于：所述分布式光纤测温主机，包括依次连接的脉冲激光器、分光滤波模块、定标光纤和光开关，分光滤波模块上还连接有光电接收模块，光电接收模块通过数据采集卡与工控主机或嵌入式主机相连。

6.根据权利要求1所述的浮顶油罐测温装置，其特征在于：所述第一测温光缆和第二测温光缆通过夹具固定在浮顶油罐上；所述夹具呈C字型，侧面具有5厘米的豁口。