[发明专利]油气浓度采样检测装置、其使用方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种储油罐火灾安全防护技术领域，尤其涉及一种浮顶储油罐油气浓度采样检测装置。

背景技术

近年来我国建设大型浮顶储油罐较多，但在建设过程和施工之后发现在设计和施工环节有些密封形式使用不当，存在油气泄漏的现象，并在雷击或静电作用下易发生油气燃爆现象。大型成品油储油罐多采用内浮顶结构，浮盘与罐壁采用机械密封或是软密封，成品油挥发性较强，在罐内空间中有较高浓度的油气，可通过浮盘与罐壁的密封连接处泄漏到浮盘与罐顶之间的空间中。一方面浮盘上部空间的油气随着呼吸作用排放到大气中污染环境，另一方面空间内积聚的油气在雷击、静电或者其他点火源存在的条件下会发生火灾或者爆炸，因此，在储油罐浮盘上的油气会给化工安全生产带来极大的隐患。

目前尚无应用在油品浮顶储油罐浮盘上的油气浓度检测装置，主要存在以下难点：

1.由于现在建设的大型储油罐都容积很大，其浮盘直径较大，整个浮盘周围都有可能发生油气泄漏，因此要采取多个位置多点采样的技术，如何进行多点采样是该技术首先要解决的问题；

2.由于内浮盘的使用环境比较封闭，浮盘上的各种部件均不易更换，因此安装到浮盘上的采样装置要求原理简单、可靠性高、免维护，采样点多；

3.油气的成分很复杂，是包含多种碳氢化合物的混合物，浓度范围大，需要使用广谱型、宽量程的传感器，能检出其中大多数碳氢化合物才能取得油气相对于爆炸限的体积浓度值，检测器的筛选和配备也是一个难点。

基于上述难点，本发明专利提供一种新型的油气浓度检测设备，主要由浮盘上的多点采样装置和采样样品的油气浓度检测装置两部分组成，其通过设计多点采样装置和油气浓度检测装置，可以对大型储油罐浮盘外缘与管壁连接处的圆形区域内八个或者更多方位的油气浓度和含氧量进行检测，多点采样装置按不同的位置依次采样，采集的样品送到油气浓度检测装置的检测分析器当中检测碳氢化合物和氧的浓度，并且采样装置要求原理简单、可靠性高、免维护，采样点多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于解决大型储油罐浮盘密封不严可能造成挥发性油气泄漏到浮盘和罐顶之间的空间中形成潜在的火灾爆炸危险的问题和减少油气泄漏对环境污染的问题。通过提供一种油气浓度采样检测设备，其设置一套多点采样装置和油气浓度检测装置，可以随时检测储油罐内部浮盘周围环形空间的油气浓度，根据浓度值发出报警信号或者驱动充氮保护装置，整个设备可以尽早发现内浮顶油罐内部油气超标的部位，防止雷击、静电等点火源引发火灾爆炸，还能减少油气泄漏到大气中引起的空气污染。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种油气浓度采样检测设备，其包括油气多点采样装置和油气浓度检测装置；

所述油气多点采样装置设置在储油罐的浮盘上，用于采集浮盘上部空间的不同位置的油气样品；

所述油气浓度检测装置位于所述储油罐罐顶外部，用于检测所述油气多点采样装置采集的油气样品的浓度。

所述多点采样装置包括多个分段采样管、多个三通、多个过滤器、多个分段控制阀、总软管和阻火器。

所述多个分段采样管具体可以为在储油罐内浮盘上按多个方位焊接气路支架，气路支架夹持住一个金属材质的环形管路，环形管路被等距离的分成多个等分，形成多段分段采样管。

所述分段采样管均匀分布在所述储油罐的浮盘上，所述分段采样管通过三通管连接成一个整体，每个分段控制阀分别设置在一个三通管对应的采样口上，控制采样口的开闭，所述总软管位于浮盘的中间，与分段采样管所形成整体环形气路的末端相连接，所述总软管穿过整个浮盘的上部空间和储油罐罐顶，与罐顶外部的阻火器相连接，所述阻火器连接到油气浓度检测装置。

所述分段控制阀为本安型防爆电磁阀。

所述油气浓度检测装置包括进气管路、气体排放口、采样泵、隔爆仪表箱、阀控制器、检测控制器和检测分析器；

所述进气管路、气体排放口、采样泵、阀控制器、检测控制器和检测分析器均设置在隔爆仪表箱中；

所述检测分析器包括非分散式红外(NDIR)检测器和电化学氧传感器。