仓储油储基地——应用技术方案

一、油储基地为什么要使用光纤温度检测？

        我国原油多属“三高”原油，因此，掌握含蜡原油的流变特性是对油气存储的科学管理和提高原油输量，避免“凝管”现象发生的关键。温度是含蜡原油流变参数中的重要物理量，也是储油技术和输油工艺设计和管道运行中不可缺少的基本参数，所以准确测定原油的温度对油气存储以及输油管道的运行与管理至关重要。石油天然气具有易燃易爆的特点，为了实现油气的安全储运，人们进行了大量研究，在油气存储和输运中，环境温度、颠簸等因素会引起罐内温度的变化，存在事故隐患，因此在油气储运中需要对温度进行实时监测。目前测量温度常用的温度计分为接触式温度计和非接触式温度计。这些温度计用于油气温度测量存在各种不足，为了弥补以往温度测量方法的缺欠，我们在从事光纤光栅传感器的研发中，采用目前世界上这一先进的传感技术对储油气罐进行温度监测，从根本上排除了其他传感器本身可能引起的不安全因素。光纤光栅传感器是利用波长进行调制的，自1989年Morey首次报道以来，受到了世界各国的普遍重视，理论和应用研究取得了很大进展。这种新型传感器以光波作为信号载体，以光纤光栅作为传感探头，用光纤传输信息，是一种安全无污染的传感器，具有抗电磁干扰能力强、电绝缘性好、耐腐蚀、灵敏度高、体积小、柔软可绕等优点，而且不存在电火花等不安全因素，测量精度高，测温范围广，响应速度快，并且可以在高温、高压下工作，还可以用来对油、气温度进行分布式在线测量，便于在现场进行测试，特别适合在石油化工等易燃易爆环境中方便有效地完成传感功能。

        随着我国国民经济的快速发展，对原油及其加工品的需求越来越大，近年来新建了许多大型的石油化工联合装置以及与之配套的油品罐区。这些罐区，特別是浮顶油罐的浮盘上方存在着大量的挥发性油蒸汽，属于易燃易爆性气体环境区，对于电气火花等明火非常敏感，因此，测量元件的本质安全非常重要。

项目应用的意义和必要性

        在油料仓储企业中计量、安防和监控等环节需要大量的传感器和数据传输。由于石油仓储环境的空气中往往含有大量的可燃性气体，所以对于使用的部件必须做防爆处理。随着光纤技术的发展，光纤传感技术和光纤通信技术已经成熟。本项目将利用光纤传感器技术和光纤通信系统实现对仓储企业的油罐的全光纤计量自动化。光纤液位传感器测量出储罐中油品的液位，结合温度传感器测量的温度值，可以计算出油品的密度，再配合容积表，计算出油品的质量。光纤液面传感器是检查油面的位置是否达到上限，如果达到即可发出报警信息，进而防止冒顶事故的发生。而且还可以通过在罐内多点分布式布置测温点，来测试罐内纵向和横向的温度分布，从而可以有效防止罐内温度过高导致爆炸、或者由于温度过低导致原油凝结发生事故。

二、粮情安全监测

优势：

        电不进仓、全光纤、本质防爆；防雷、防电磁干扰

        粮食+环境温度、，非并联，分布式

        集成周界、气体监测（硫化氢、氧气、二氧化碳）

三、油气数据安全检测

        随着经济发展，化工储罐数量得到了大量增加，国内大型化、集聚化的储罐区越来越多。储罐安全一直是化工行业各级部门、消防环保部分和企业高度重视的问题。目前，我国的化工储罐主要是采用浮顶罐和球罐。浮顶油罐顶部采用二次密封技术，但并非完全密封，存在少量化工液体及气体从密封圈泄露出来的可能，这些泄漏的气体在太阳高温、雷击等自然情况下易发生火灾。那火灾的探测显得尤为重要，储罐由于在室外以及体积较大、罐区面积较广，所以常见使用线型火灾探测器。

       DTS分布式光纤温度传感器是目前国际上新一代线型光纤感温探测器，具有本质防爆、抗强电磁干扰、防雷击、测量精度高、重量轻、体积小等优点。尤其是分布式光纤温度传感器是一种连续分布式感温火灾探测器，能实现光纤沿线上任何一点的温度测量，无测量盲区，并且光纤既是传输介质，又是传感元件，无需额外的测温传感器件，安装简单，可靠性高，其性能优于传统的线型感温探测器，适合化工储罐火灾监测应用。

四、浩源DTS分布式光纤测温系统应用

        本系统采用了当今先进的光电技术、通讯技术、微处理器技术、数字化温度传感技术和独创设计的低温、强电场、潮湿环境运行技术。它能分别针对不同环境下的温度进行监测，能及早发现事故隐患，将损失减至最低。同时还可提供大量在线监测数据，为运营人员全面了解电力设备运行情况提供可靠依据。

DTS分布式光纤温度监测系统特点

【先进性】： 基于国际上备受推行的分布式光纤测温技术，在吸取了国外将近20 多年的成功应用经验基础上，使得本系统具有卓越的技术性能和品质；

【安全性】：采用光纤作为温度传感和信号传输的媒介，传感器工作无需供电，本质安全，具有优异的绝缘性能和抗电磁干扰，传感器安装满足安全规范；

【稳定性、准确性】：通过探测光波波长移动来获得温度数据，传感器只对温度敏感，避免了传统传感器易受电源波动、传输线路损耗等干扰因素影响的问题，系统稳定可靠；测温精度达到± 1℃，温度分辨率达到0.1℃；

【长期运行高可靠】：系统运行安全可靠，性能稳定，适宜在恶劣环境下长期连续工作；

【兼容性】：监测主机自带标准通讯接口，提供以太网口、RS232、USB等，可变电站综合自动化系统等相结合，实现数据共享，简捷管理，实现了与相关系统的无缝连接；

【经济性】：系统造价经济合理，性价比高，建成投入使用后，可长期无人职守工作，维护成本低；

【操作维护简便性】：人机界面友好，操作简便；传感器无零漂，无需再次标定，系统免维护；

五、 相关案例展示