[发明专利]一种基于激光光纤的气相连通储罐氧含量在线监测装置

说明书

本发明公开了一种基于激光光纤的气相连通储罐氧含量在线监测装置，具体涉及氧含量在线检测技术领域。该装置包括数据采集处理系统，数据采集处理系统包括激光器和数据处理器，数据采集处理系统通过光纤连有分束器，分束器上连有多束光纤，光纤的末端连有光纤氧传感器；激光器产生特定频率激光，经分束器将光源分为多束并由光纤传输至光纤氧传感器，在光纤氧传感器内，激光被氧气吸收部分功率，并通过光纤返回到数据处理器内，在数据处理器内对返回的光信号进行分析处理，得到气体的浓度值，完成实时显示和记录，并将气体的浓度值与预设的安全气体浓度值进行比较。

技术领域

本发明涉及氧含量在线检测技术领域，具体涉及一种基于激光光纤的气相连通储罐氧含量在线监测装置。

背景技术

在油气储运生产过程中，利用储罐可以储存各类石油化工产品。油品储罐内气相空间处于空气和油气混合状态，容易发生化学反应，改变产品的质量，造成产品质量问题，同时大量油气会不可避免逸散到大气中造成空气污染。当储罐中储存的是有机溶液和一些碳氢物的时候，会在储罐内部聚集形成爆炸性环境，给安全生产造成重大隐患。另一方面，含硫油品在有氧的环境中，容易腐蚀设备，形成硫化亚铁，在一定条件会自燃，也给安全形成很大的威胁。为防止油品与空气接触，工程上常采用氮气密封技术。

通常来说，同一种油品的多个储罐在生产运行过程中，储罐区域收油作业和付油作业同时工作，为节省氮气用量，可以将同种油品之间设置气相连通管线，实现多个运行过程中储罐进气量和排气量的部分平衡，减少氮气用量和作业时的油气排放量。近年来，随着国家对环保问题的日益重视，越来越多的企业采用气相连通的方式将整个罐组甚至全厂多个储罐组连接成一个整体，既有效的减少了油气的排放，还可以利用油气回收装置对油气进行集中收集。

但是，储罐气相连通后也产生了新的风险，储罐的气相空间可能处于1区,甚至0区，某一储罐发生火灾时，火焰可沿连通管线传播到其它储罐，引发群罐火灾。同时，长管道输送会促进爆燃转变爆轰，一处发生火灾，爆炸可能快速通过总管蔓延到其他装置，从而带来重大火灾爆炸事故。

储罐火灾、爆炸隐患主要在于工艺过程中进入的轻组分挥发物料和氧气形成的混合型爆炸性气体。对于气相联通的储罐来说，维持气相空间氧气浓度不大于5％，便可消除爆炸条件。检测储罐内气体浓度的常规方式主要采取在储罐检尺口使用只读仪器，根据工况进行人工定期检测，或采样进行实验室分析，存在着可靠性差、危及员工安全的隐患。此外，还有个别储罐通过气体管路将储罐内部气体抽出至安装在安全区域的气体检测传感器，实现对罐区的在线监测，此方式同样存在安全隐患和响应延时等缺陷。

另一方面，常规的氧含量检测仪一般寿命较短，检测精度低，本身非本安设计，不能安装在储罐内部油气空间，无法实时有效监测氧含量。为此，我们只能寻找其它途径，实时监测储罐以及气相连通管道内的氧含量，确保储罐内气体在安全状态下。其中，最有效的方法便是发明一种高灵敏度、现场无源、高可靠性的装置，实现对储罐及连通管道中氧含量进行准确、快速的监测，以保证储罐的安全。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种准确度高，抗交叉干扰，受环境影响小的基于激光光纤的气相连通储罐氧含量在线监测装置。

本发明具体采用如下技术方案：

一种基于激光光纤的气相连通储罐氧含量在线监测装置，包括数据采集处理系统，所述数据采集处理系统包括激光器和数据处理器，数据采集处理系统通过光纤连有分束器，分束器上连有多束光纤，光纤的末端连有光纤氧传感器；

所述数据采集处理系统安装于控制室内，所述光纤氧传感器设置于目标检测区域内；