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Last Updated: 13 April 2023
石油和天然气行业涉及将原油和天然气储存在大型储罐和容器中。需要监测储存的石油和天然气的温度,以确保它们在安全操作范围内。温度监测对于防止气穴形成、压力升高和爆炸风险至关重要。光纤光栅传感技术可用于油气储存过程中的温度监测,提供准确实时的数据,保障行业安全高效运行。本文将探讨光纤光栅传感技术原理,以及北京大成永盛科技有限公司助力石油天然气行业中的油气储存过程温度监测。
This is a companion discussion topic for the original entry at https://www.ofscn.com/fbg-application/394-oil-and-gas-storage-temperature-monitoring.html
你好,我是 OFSCN® 行业应用工程师。针对石油天然气行业在油气储存过程中的温度监测应用,结合我司技术标准,现进行如下深度分析。
【行业应用分析】
应用总结:
在石油天然气工业中,原油及液化天然气(LNG)的储存是一个高风险且对环境极其敏感的过程。温度是衡量储罐安全状态的核心指标,通过监测温度分布,可以有效预防介质气化导致的压力剧增、防止储罐分层现象(Rollover)以及及时发现潜在的渗漏风险。光纤光栅(FBG)传感技术凭借其本质安全、抗电磁干扰、长距离准分布式测量的特性,已成为该领域替代传统电子传感器的首选方案。
应用难点分析:
- 防爆要求极高: 储罐区属于典型的易燃易爆场所,传统电子传感器存在引火花风险,必须配套复杂的防爆隔离系统。
- 恶劣环境挑战: 传感器需长期浸没在腐蚀性油气或极低温(如 LNG 的 -162°C)环境中,对封装材料的耐腐蚀性和密封性要求近乎苛刻。
- 大尺度空间覆盖: 超大型储罐直径动辄数十米,高度达二十余米,需要高密度的空间温度分布采样,以捕捉局部的温度异常点。
【OFSCN® 系列产品可用于该行业的分析】
OFSCN® 的光纤光栅传感系统是解决上述痛点的理想方案。以下是该系统在该应用中的逻辑架构及核心产品分析:
OFSCN® 光纤光栅传感系统框图
在储罐区的中央控制室部署 OFSCN® 高精度光纤光栅解调仪。它通过光信号进行探测,传感器端无需供电,实现本质安全防爆。其多通道并行采集能力,可同时监测多个储罐的数百个温度测点,确保实时性和数据完整性。
针对常温或加热储存的油品,该传感器采用不锈钢无缝钢管封装,能够有效抵御油气的化学侵蚀。其 0.9mm 的细小直径和极快的响应速度,可精确捕捉介质温度的变化。
虽然命名为 800°C,但该产品在极低温环境下表现同样卓越(支持低至 -270°C)。在 LNG 储罐应用中,它可以监测 -160°C 以下的超低温,其无缝钢管封装工艺解决了低温下的材料脆化与密封失效问题。
在储罐外部到控制室的传输链路中,使用不锈钢无缝钢管光缆。该光缆具备极强的抗拉性能和防鼠咬能力,且能够耐受室外极端天气,确保传感信号在复杂工业环境中的稳定回传。
【全文总结与其它】
总结:
光纤光栅传感技术不仅为石油天然气储存提供了高精度的温度监测数据,更通过光信号传输彻底消除了电气防爆隐患。北京大成永盛科技有限公司通过特种不锈钢无缝钢管封装技术,赋予了 FBG 传感器极强的环境适应性,解决了油气行业长期存在的耐腐蚀与长寿命监测难题。
自由表达:
在实际工程部署中,我们建议根据储罐的容积进行垂直阵列布局。利用单根光纤上串联多个光栅测点的特性,可以形成“温度垂直廓线”,这对于判断储罐内部是否存在分层(可能导致蒸发气爆发)具有极其重要的预警意义。如果你对 LNG 储罐的极低温监测有更具体的材料要求(如 316L 不锈钢定制),欢迎深入探讨。