随着化学品储罐储存能力的增加,国内化工厂中大型化学品储罐越来越多。化学品储罐的安全一直是化工行业各部门和企业高度重视的问题。
目前,我国化学品储罐建设主要采用浮顶罐和球罐。浮顶油罐顶部设有二次密封技术,但并非完全密封,化学液体和气体有从密封圈轻微泄漏的可能。这些泄漏的气体在高温、雷电等自然条件下很容易引起火灾。根据国家标准《石油储备库设计规范GB50737-2011》中8.6.2明确规定,油罐应当安装火灾自动探测装置,并根据灭火系统联锁控制的要求划分火灾探测器的探测区域。使用光纤温度探测器时,光纤温度探测器应安装在油箱浮盘二次密封圈上方。此要求也适用于化学品储罐。
分布式温度传感(DTS)是国际上广泛使用的新一代线性光纤温度传感或检测技术。具有本质防爆、抗电磁干扰能力强、防雷击、测量精度高、重量轻、体积小等优点。特别是,DTS是一种连续分布式温度传感火灾探测器,可以测量光缆沿线任意点的温度,无测量盲点。光纤电缆既充当传输介质又充当传感元件,从而无需额外的温度传感组件。安装简单,可靠性高。其性能优于传统的线性温度探测器,使其适用于化学品储罐火灾监控应用。
最新一代DTS是分布式光纤传感器,属于连续分布式非电检测技术。其技术成熟、先进,有效克服了前述光纤光栅探测器的缺点。具体优点如下:
(1) 光缆即传感器,无熔接点,可靠性高:光缆本身就是温度传感器,起到温度探测器的作用,并在信号传输中发挥重要作用,实现“传输”与“传感”一体化。由于没有额外的传感元件,传感光缆中没有熔接点,确保了高可靠性。
(2) 无测量盲点的连续分布式测量:DTS属于连续分布式测量,提供传感光缆沿线每一点的温度信息。目前,相邻温度点之间的距离间隔可达0.25m,保证丰富的温度信息,无测量盲点。此外,基于连续温度分析,还可以实现区域温差报警模式。
(3) 后期维护工作量低:DTS的传感光缆基于室外通信光缆设计,使用寿命可达30年。 DTS测量主机的核心部件(如光源、分光器等)均采用通信级器件制成,设计寿命为100,000小时(大于10年)。主机还内置温度校准单元和故障自检模块,保证温度测量稳定可靠。
分布式温度传感(DTS)的应用示意图如下:
石油储罐测温光缆施工指南:
检测光缆通过分纤箱从机房引出,埋入地下至储罐底部。埋设电缆前,需在地面挖一条深度约为0.5m-1m的沟渠。检测光缆和防护镀锌钢管铺设在沟槽内,铺设完成后回填挖出的土壤。储罐边缘有防火墙,设备间与储罐之间有水泥路隔开。这对检测光缆的安装有一定的影响,安装时应利用预先挖好的沟槽。
光缆敷设到储罐底部后,通过固定在储罐侧面的镀锌钢管连接到储罐顶部。弯曲部分采用防爆金属软管连接。罐体侧面的镀锌钢管与罐壁上的另一根镀锌钢管固定。
罐顶测温光缆沿罐顶密封圈敷设。密封圈上现有的螺钉用于用铁板固定检测光缆。下图展示了安装过程:
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