內浮頂輕質油品罐光纖激光氧氣濃度在線監測預警系統的制作方法

本實用新型涉及氣體濃度檢測領域，具體為一種內浮頂輕質油品罐光纖激光氧氣濃度在線監測預警系統。

背景技術：

隨著我國經濟的快速增長，石油及石油產品在生產和生活中得到了廣泛的應用，石油儲罐區總儲量日益增大，在汽油、煤油等高揮發性輕質油品儲藏方面，內浮頂罐得到了大規模的應用。內浮頂罐是拱頂罐與浮頂罐相結合的新型儲罐，能夠有效地防止風、砂、雨雪的侵入，蒸發損失可減少85％～96％，保障油品質量以及減少空氣污染。雖然內浮頂罐綜合了拱頂罐和浮頂罐的優點，但是其局限性在于一方面其施工要求高、維修不方便，儲罐不易大型化，大多數內浮頂罐不超過10000立方米；另一方面內浮頂罐中浮盤在長期上下運動過程中，導致密封圈不嚴，油氣會在浮盤浮頂與拱頂之間聚集，易達到爆炸極限，且內浮頂罐密封，油氣會長時間的聚集，不會擴散到外界大氣中。內浮頂罐在服役期間，由于制造誤差和長期腐蝕等損傷以及內浮頂浮盤上下運行中，部分空氣會通過呼吸閥進入罐內，內浮頂罐浮頂和拱頂之間就形成了可燃物與空氣的混合物，當外界空氣與油氣混合的比例達到油氣爆炸極限時，就具備了燃爆的條件：一是有油氣濃度達到爆炸極限；二是有助燃劑(氧氣)。一旦內浮頂罐浮盤和拱頂之間的油氣混合物達到爆炸極限，在雷電作用下，在通氣孔或呼吸閥附近就會存在燃爆的風險，一旦發生起火，氣體會瞬時引起儲罐膨脹，發生燃爆事故。

由于內浮頂罐的結構形式，內浮頂罐安全檢測或監測手段欠缺，常規的監測主要側重于諸如內壁腐蝕等結構檢測，而對于油氣濃度檢測主要采用離線式檢測方法，抽氣泵定期吸取浮盤和拱頂空間的油氣混合物，通過化學方法分析其油氣濃度。由于在浮頂和拱頂之間會始終聚集有油氣，氧氣和油氣混合氣體的爆炸極限是1.6％-6.0％。即使油氣濃度再高，如果沒有助燃劑氧氣，是不能形成燃爆條件的，所以僅僅靠油氣濃度檢測/監測對內浮頂罐進行燃爆預警，不能完全滿足內浮頂罐燃爆監測要求。氧氣濃度監測/檢測在醫療和礦井方面有相關報道，采用光纖激光在線監測技術對內浮頂罐的浮頂與拱頂之間的氧氣濃度進行監測預警的方法還未見報道。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種內浮頂輕質油品罐光纖激光氧氣濃度在線監測預警系統，能夠有效對油品罐內部氧氣濃度進行精確檢測，并通過反饋回路驅動惰性氣體對罐內氧氣進行稀釋，以保證油品罐安全。

本實用新型的技術方案在于：包括氧氣濃度傳感器、氧氣濃度分析儀、氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統、惰性氣體稀釋系統，所述氧氣濃度傳感器設于內浮頂輕質油品罐拱頂內側面，通過跳線與氧氣濃度分析儀連接，所述氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統分別連接氧氣濃度分析儀和惰性氣體稀釋系統，所述惰性氣體稀釋系統通過管路與輕質油品罐內部連通，所述氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統用以對輕質油品罐內的氧氣爆炸極限濃度進行預警，并驅動惰性氣體稀釋系統向輕質油品罐內注入惰性氣體以稀釋罐內氧氣濃度。

作為優選，所述氧氣濃度傳感器為光纖激光氧氣濃度檢測傳感器，氧氣濃度分析儀為光纖激光氧氣濃度分析儀。

作為優選，所述氧氣濃度傳感器有多個，位于同一豎直平面內，且在內浮頂輕質油品罐拱頂內側面均勻分布。

本實用新型的有益效果在于：通過氧氣濃度傳感器實時監測內浮頂輕質油品罐浮頂和拱頂氣相空間的氧氣濃度，氧氣濃度達到油氣燃爆極限，實時預警并聯動消防系統，向油氣罐注入惰性氣體稀釋氧氣，直到氧氣濃度降低到安全值。本技術采用全光纖激光技術對罐內氧氣濃度進行在線監測，具有本征安全(無電無磁)，結構簡單，檢測精度高，穩定性好，有效降低了內浮頂輕質油品罐雷擊爆炸起火燃爆的風險。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖詳細描述本實用新型的實施例。

如圖1所示，本實施例的結構包括氧氣濃度傳感器2、氧氣濃度分析儀3、氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統4、惰性氣體稀釋系統5，所述氧氣濃度傳感器設于內浮頂輕質油品罐1拱頂內側面，通過跳線與氧氣濃度分析儀3連接，所述氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統4分別連接氧氣濃度分析儀3和惰性氣體稀釋系統5，所述惰性氣體稀釋系統5通過管路6與輕質油品罐1內部連通，所述氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統4用以對輕質油品罐1內的氧氣極限濃度進行預警，并驅動惰性氣體稀釋系統5向輕質油品罐1內注入惰性氣體以稀釋罐內氧氣濃度。

在本實施例中，所述氧氣濃度傳感器為光纖激光氧氣濃度檢測傳感器，氧氣濃度分析儀為光纖激光氧氣濃度分析儀。

在本實施例中，所述氧氣濃度傳感器有多個，位于同一豎直平面內，且在內浮頂輕質油品罐拱頂內側面均勻分布。

系統具體構建方式是光纖激光氧氣濃度檢測傳感器2沿內浮頂罐1拱頂周向間隔30米布設，光纖激光氧氣濃度檢測傳感器1與傳輸跳線2焊接，傳輸跳線2接入光纖激光氧氣濃度分析儀3，氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統4內部設有微處理器，能夠實時分析光纖激光氧氣濃度分析儀3實時監測的氧氣濃度數據，達到爆炸極限，氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統4內部的微處理器向惰性氣體稀釋系統發出稀釋指令，惰性氣體稀釋系統5啟動，本實施例中，惰性氣體稀釋系統內設有存儲罐及電磁閥，電磁閥與氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統4內部的微處理器連接，存儲罐內存儲惰性氣體，電磁閥接收到指令后向油氣罐1浮頂和拱頂之間注入惰性氣體以稀釋氧氣濃度，同時光纖激光氧氣濃度檢測傳感器1實時監測氧氣濃度的變化情況，氧氣濃度降低到爆炸極限的20％時，氧氣-油氣濃度爆炸極限預警系統4內的微處理器向惰性氣體稀釋系統發出停止稀釋指令，以關閉惰性氣體稀釋系統5內的電磁閥，停止稀釋。

以上僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則

之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。