पेट्रोलियम और पेट्रोकेमिकल उद्योग के तेल टैंक क्षेत्रों में तेल भंडारण टैंकों के लिए फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली का उपयोग कैसे करें

अधिकांश अग्नि दुर्घटनाएँ उच्च तापमान के कारण होती हैं. पेट्रोलियम और पेट्रोकेमिकल उद्योग में, तेल टैंक क्षेत्र एक प्रमुख औद्योगिक खतरा हैं. बड़े तेल भंडारण टैंकों में उच्च तापमान से तेल में अस्थिरता हो सकती है, आग, और यहां तक ​​कि विस्फोट भी, जिससे महत्वपूर्ण हताहत और संपत्ति की क्षति हुई. वर्तमान में, आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले तेल टैंक फायर स्वचालित अलार्म सिस्टम का अलार्म डेटा फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग तापमान माप प्रणाली टीबीजी से आता है. इस प्रकार का सेंसर केवल बिखरा हुआ माप ही कर सकता है. एक ही समय में, इंस्टॉलेशन के दौरान, तरल पदार्थ और गैसों के तापमान को मापने के लिए तेल टैंक दीवार पैनल पर छेद ड्रिल करना और वेल्ड करना या इसे सीधे टैंक में इनपुट करना आवश्यक है, जो प्रारंभिक निर्माण और बाद में रखरखाव दोनों के लिए असुविधाजनक है. इस आधार पर, वही वितरित फाइबर ऑप्टिक सुलगती आग के दौरान तापमान की निगरानी के लिए तापमान माप प्रणाली डीटीएस का उपयोग किया जा सकता है (थोड़ी मात्रा में धुआं और गर्मी पैदा करना), चेतावनी जारी करें, और ऑन-साइट ऑपरेटरों को दुर्घटनाओं या आग से बचने के लिए उचित उपाय करने के लिए पर्याप्त समय दें. एक ही समय में, यह उद्यम सुरक्षा प्रबंधन के स्वचालन स्तर को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है.

वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान मापन प्रणाली का सिद्धांत

का मुख्य कार्य आधार है वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली ऑप्टिकल टाइम-डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर का सिद्धांत है (ओटीडीआर) और ऑप्टिकल फाइबर में पिछड़े रमन बिखरने का तापमान प्रभाव.

ओटीडीआर सिद्धांत का उपयोग मुख्य रूप से फाइबर ऑप्टिक पोजिशनिंग के लिए किया जाता है, जो तेल टैंक के अंदर तापमान क्षेत्र की स्थानिक वितरित स्थिति प्राप्त कर सकता है, फाइबर ऑप्टिक के विभिन्न भागों के नुकसान का निर्धारण करें (क्षतिग्रस्त बिंदुओं सहित), और तापमान माप बिंदुओं का पता लगाएं.

बैकवर्ड रमन स्कैटरिंग प्रभाव उस घटना को संदर्भित करता है जहां मुख्य प्रसंस्करण इकाई में एक लेजर स्रोत 905nm की तरंग दैर्ध्य के साथ एक पल्स सिग्नल को फाइबर में इंजेक्ट करता है, हालाँकि प्रकाश की प्रसार गति तेज़ है, इसमें अभी भी कुछ हद तक क्षीणन है. कुछ प्रकीर्णित प्रकाश आपतित प्रकाश की विपरीत दिशा में फैलेगा, और बिखरी हुई रोशनी में मौजूद रमन सिग्नल तापमान क्षेत्र की जानकारी देता है. इस सिग्नल को डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम के माध्यम से संसाधित किया जाता है (डीएसपी) भंडारण टैंक के तापमान क्षेत्र वितरण के बारे में जानकारी प्रदान करने और संपूर्ण फाइबर पर तापमान वितरण मानचित्र आउटपुट करने के लिए.

वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान मापन प्रणाली का डिज़ाइन

वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली को निम्नलिखित तीन बिंदुओं को सुनिश्चित करना होगा: यह तेल टैंक में आग के खतरों का शीघ्र पता लगा सकता है; आग के खतरे वाले स्थानों को स्पष्ट रूप से इंगित कर सकता है; आग की सूचना फायर अलार्म नियंत्रण प्रणाली को भेजें, आपातकालीन नियंत्रण प्रणाली सक्रिय करें, जैसे कि आपातकालीन शट-ऑफ वाल्व को बंद करना, तेल पाइप काटना, और अन्य आपातकालीन ऑपरेशन.

उपकरण के लेआउट को तेल टैंक की संरचनात्मक विशेषताओं के साथ जोड़ा जाना चाहिए, व्यापक कवरेज और सुविधाजनक स्थापना को ध्यान में रखते हुए. फायर अलार्म नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकताओं के अनुसार संपूर्ण नियंत्रण प्रणाली को स्वचालित नियंत्रण और मैन्युअल नियंत्रण में विभाजित किया गया है, और मैन्युअल नियंत्रण को प्राथमिकता दी जाती है. स्वचालित नियंत्रण: एक बार मापा तेल टैंक का तापमान मान मानक निर्धारित अलार्म तापमान से अधिक हो जाता है, वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान निगरानी प्रणाली फायर अलार्म होस्ट को वास्तविक समय फायर अलार्म डेटा भेजता है. अलार्म होस्ट एक रिले एक्शन मॉनिटरिंग सिग्नल प्राप्त करता है और तार्किक निर्णय प्रणाली के माध्यम से इसे फायर अलार्म के रूप में पुष्टि करता है. मैन्युअल नियंत्रण: एक बार किसी व्यक्ति को आग लगने का पता चलता है और अलार्म सिस्टम चालू नहीं किया गया है, वह आपातकालीन मैनुअल अलार्म बटन दबा सकता है. फायर अलार्म होस्ट को बटन अलार्म सिग्नल प्राप्त होता है, सिस्टम पुष्टि करता है कि यह आग है, और तुरंत अग्नि उपचार कार्यक्रम में प्रवेश करता है. अलार्म होस्ट फिर संबंधित क्षेत्रों में एक श्रव्य और दृश्य फायर अलार्म भेजेगा और उसे प्रदर्शित करेगा. एक ही समय में, यह संबंधित अग्नि हाइड्रेंट प्रणाली को जोड़ेगा, स्वचालित फोम स्प्रे प्रणाली, आदि।, और अलार्म सिग्नल को तेल डिपो प्रबंधन कार्यालय में अपलोड करें, ताकि कर्मियों की निकासी और बचाव कार्य को समय पर व्यवस्थित किया जा सके.

संपूर्ण निगरानी प्रणाली में एक डीटीएस नियंत्रण इकाई शामिल है, तापमान संवेदन ऑप्टिकल केबल, और फाइबर ऑप्टिक कनेक्टर, जिसे फायर अलार्म नियंत्रण प्रणाली बनाने के लिए अन्य प्रणालियों से जोड़ा जा सकता है,

डीटीएस नियंत्रण इकाई

डीटीएस नियंत्रण इकाई को एक इंजीनियर स्टेशन के माध्यम से मानव-मशीन इंटरफ़ेस वातावरण में अधिकृत कर्मियों द्वारा डिबग और प्रोग्राम किया जाता है. क्षेत्र की लंबाई और अलार्म बिंदु आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किए जा सकते हैं, और ऑप्टिकल केबल का तापमान प्रक्षेपवक्र पीसी पर वास्तविक समय में प्रदर्शित किया जा सकता है. अलार्म सिग्नल को हाइलाइट किया जा सकता है, जिसमें ऑप्टिकल केबल के क्षतिग्रस्त बिंदु के वास्तविक स्थान का निर्धारण भी शामिल है. आवश्यकतानुसार क्षेत्र सेटिंग और अलार्म बिंदु स्थिति को भी बदला जा सकता है. एक ही समय में, संपूर्ण तापमान माप प्रणाली को रिले आउटपुट के माध्यम से अन्य नियंत्रण प्रणालियों के साथ जोड़ा जा सकता है और तार्किक निर्णय लिया जा सकता है. अग्नि सुरक्षा अनुप्रयोगों में, इसे ध्वनि और प्रकाश अलार्म के लिए सिग्नल प्रदान करने के लिए फायर अलार्म कंट्रोल होस्ट से जोड़ा जा सकता है, सटीक और पूर्ण सिग्नल आउटपुट के साथ; डीटीएस नियंत्रण इकाई विभिन्न डिजिटल डिस्प्ले उपकरणों को सीधे सिग्नल आउटपुट कर सकती है, जैसे केंद्रीय नियंत्रण कक्ष प्रोजेक्टर, प्रदर्शित करता है, आदि।, और साझाकरण स्तर के आधार पर जानकारी साझा करने की अनुमतियाँ सेट कर सकता है.

तापमान संवेदन पहचान ऑप्टिकल केबल

तापमान संवेदन फाइबर ऑप्टिक केबल पूरे सिस्टम का फ्रंट-एंड डिवाइस है, डीटीएस नियंत्रण इकाई के निर्णय परिणामों से सीधे संबंधित. इसे तेल टैंक की बाहरी दीवार पर स्थापित किया जा सकता है. प्रत्येक ज़ोन के लिए अलार्म डिटेक्शन लॉजिक निर्णय तीन तरीकों के किसी भी संयोजन का उपयोग कर सकता है: क्षेत्र में अधिकतम तापमान (स्थिर तापमान), क्षेत्र में तापमान वृद्धि दर (विभेदक तापमान), और क्षेत्र में अधिकतम तापमान और क्षेत्र में औसत तापमान के बीच का अंतर (क्षेत्र के तापमान की एकरूपता) शीघ्र और विश्वसनीय अलार्म सुनिश्चित करने और सुलगने से रोकने के लिए. एक ही समय में, यह ध्यान में रखते हुए कि तेल टैंक क्षेत्रों का लेआउट अक्सर कठोर वातावरण में होता है, तापमान सेंसिंग डिटेक्शन ऑप्टिकल केबल में एंटी बाइटिंग जैसी अच्छी विशेषताएं होनी चाहिए, भूकंप प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध, आदि. ऑप्टिकल केबलों में एक मजबूत आवरण होना चाहिए (पीवीसी ज्वाला-मंदक सामग्री), जो अच्छी सुरक्षात्मक विशेषताएँ प्रदान कर सकता है. एक ही समय में, उन्हें यह सुनिश्चित करने के लिए अच्छी तापमान चालकता भी प्रदान करनी चाहिए कि आग का तुरंत पता लगाया जा सके. एकल चैनल के लिए सबसे लंबी पहचान दूरी 30KM है, और चैनलों की संख्या को बढ़ाया जा सकता है 16. स्थिति सटीकता ± 0.5 मीटर तक पहुंच सकती है. किसी एक चैनल के लिए सबसे तेज़ प्रतिक्रिया समय 3.5s है, और स्टार्टअप प्रीहीटिंग समय का तत्काल उपयोग होता है.

संपूर्ण सिस्टम ऑप्टिकल केबल का क्षीणन डीटीएस नियंत्रण इकाई के मानकों से अधिक नहीं होना चाहिए. 2 किमी ऑप्टिकल फाइबर पर अधिकतम क्षीणन दर 10dB से अधिक नहीं होगी, प्रत्येक जंक्शन बॉक्स 0.4dB से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रत्येक फ़्यूज़न जोड़ 0.2dB से अधिक नहीं होना चाहिए.

फाइबर ऑप्टिक कनेक्टिंग डिवाइस

फाइबर ऑप्टिक कनेक्टिंग डिवाइस तापमान सेंसिंग डिटेक्शन ऑप्टिकल केबल को डीटीएस कंट्रोल यूनिट से जोड़ने के लिए हब के रूप में कार्य करता है. टेल फाइबर और डिटेक्शन ऑप्टिकल केबल फाइबर ऑप्टिक फ्यूजन पॉइंट के माध्यम से जुड़े हुए हैं, जो डीटीएस नियंत्रण इकाई के बगल में फाइबर ऑप्टिक कनेक्शन बॉक्स में स्थित हैं.

वितरित फाइबर ऑप्टिक अग्नि पहचान प्रणाली

डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुसार, कुल हैं 4 बाहरी फ्लोटिंग छत कच्चे तेल टैंक और 5 तेल टैंक क्षेत्र में आंतरिक फ्लोटिंग छत तैयार तेल टैंक, जो फाइबर ऑप्टिक फायर डिटेक्शन सिस्टम से लैस हैं. फ्लोटिंग रूफ टैंक की फ्लोटिंग प्लेट की सीलिंग रिंग पर फाइबर ऑप्टिक तापमान फायर डिटेक्टर स्थापित करें, और ऊर्ध्वाधर बिछाने की लंबाई दोगुनी जोड़ें. एक तेल टैंक को घुमाने के लिए आवश्यक डिटेक्शन ऑप्टिकल केबल लगभग 196 मीटर है. उपरोक्त डेटा गणना के आधार पर, ले रहा हूँ 1.15 प्रभावी अतिरेक का गुना, भंडारण टैंक के लिए आवश्यक ऑप्टिकल केबल 2028 मीटर है.

तेल टैंकों की वितरण विशेषताओं और तापमान निगरानी के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर, यह परियोजना एक को अपनाती है “एक टैंक, एक मशीन” डिज़ाइन के लिए मोड. एक ही समय में, सिस्टम स्थिरता बढ़ाने के लिए, दोहरी मशीन हॉट स्टैंडबाय अपनाया गया है, जो सिस्टम विफलता की स्थिति में स्वचालित रूप से स्विच कर सकता है. कुल 9 फाइबर ऑप्टिक वितरित तापमान निगरानी प्रणाली का उपयोग वास्तविक समय में आवश्यक तेल टैंकों की ऑनलाइन निगरानी के लिए किया जाता है.

1) प्रत्येक टैंक की निगरानी एक स्वतंत्र सेंसिंग ऑप्टिकल फाइबर द्वारा की जाती है, जो टैंक की फ्लोटिंग प्लेट और सेकेंडरी सीलिंग रिंग के बाहरी किनारे पर स्थापित किया गया है.

2) एंटी-स्टैटिक ऑप्टिकल फाइबर का नेतृत्व किया गया फाइबर ऑप्टिक तापमान सेंसर टैंक के अंदर फ्लोटिंग प्लेट पर स्थापित टैंक के अंदर DN25 के व्यास के साथ एक विस्फोट-प्रूफ धातु की नली बिछाकर संरक्षित किया जाता है. विस्फोट-रोधी धातु नली का ऊपरी सिरा टैंक के शीर्ष पर मैनहोल के निकला हुआ किनारा पर तय किया गया है, और धातु की नली का निचला सिरा टैंक के अंदर तैरती हुई प्लेट पर लगा होता है. फिक्सिंग विधि नॉन हॉट वर्क है, और विस्फोट-रोधी धातु की नली टैंक बॉडी से सुसज्जित रूप से जुड़ी हुई है.

3) फ्लोटिंग रूफ टैंक के शीर्ष पर विस्थापन में परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए, विस्फोट-रोधी धातु की नली से गुजरने वाले एंटी-स्टैटिक ऑप्टिकल फाइबर को खींचने के कारण खराब होने से रोकने के लिए, आरक्षित लंबाई से कम नहीं होनी चाहिए 0.5 टैंक की बाहरी दीवार की ऊंचाई का गुना, और एक निश्चित स्थिति क्षेत्र में एंटी-स्टैटिक ऑप्टिकल फाइबर को नियंत्रित करने के लिए एक डिस्क ऑप्टिकल फाइबर डिवाइस का उपयोग किया जाना चाहिए.

4) टैंक के अंदर फ्लोटिंग प्लेट पर स्थापित फाइबर ऑप्टिक तापमान सेंसर द्वारा निकाले गए एंटी-स्टैटिक ऑप्टिकल फाइबर को टैंक के बाहरी भाग पर DN25 के व्यास के साथ एक विस्फोट-प्रूफ गैल्वेनाइज्ड पाइप के माध्यम से पिरोया जाता है और एस्केलेटर या टैंक की दीवार के साथ मौजूदा ग्राउंड ट्रंकिंग तक ले जाया जाता है।. यह वाटरप्रूफ ऑप्टिकल केबल स्प्लिस बॉक्स के माध्यम से ट्रंकिंग के अंदर स्थापित संचार ऑप्टिकल केबल से जुड़ा और संरक्षित है, और कोहनी वाला हिस्सा विस्फोट रोधी धातु की नली से जुड़ा होता है.

5) टैंक क्षेत्र में प्रत्येक तेल टैंक की फ्लोटिंग छत पर स्थापित सभी फाइबर ऑप्टिक तापमान सेंसर को एंटी-स्टैटिक ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से बाहर निकाला जाता है और सिग्नल संग्रह और निगरानी कक्ष में ट्रांसमिशन के लिए संचार ऑप्टिकल केबलों में परिवर्तित किया जाता है।. संचार ऑप्टिकल केबल को सीधे दबा कर बिछाया जाता है, और कोहनी विस्फोट-रोधी धातु की नली से जुड़ी हुई है.

6) संचार के बाद ऑप्टिकल केबल को टैंक क्षेत्र से निगरानी कक्ष तक प्रेषित किया जाता है, यह एक मानक फाइबर ऑप्टिक कनेक्टर के साथ छोटी दूरी के फाइबर ऑप्टिक पूंछ के माध्यम से डीटीएस होस्ट के अनुरूप डिटेक्शन चैनल इंटरफ़ेस से जुड़ा हुआ है, जो कि एक फाइबर ऑप्टिक जम्पर है.

7) तापमान सिग्नल अधिग्रहण प्राप्त करने के लिए नौ 2-चैनल डीटीएस वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप होस्ट को निगरानी कक्ष में रखा गया था, तापमान वृद्धि की चेतावनी, तापमान अलार्म पर, पता लगाने के दोष, और तेल टैंक साइट पर स्थापित फाइबर ऑप्टिक तापमान सेंसर के लिए सूचना प्रबंधन संचालन. उन्हें फायर अलार्म प्राप्त करने और फायर ड्यूटी रूम में प्रदर्शित करने के लिए स्विच अलार्म इंटरफ़ेस के माध्यम से फायर अलार्म नियंत्रण प्रणाली से जोड़ा जा सकता है. वर्तमान तापमान मान, अलार्म स्थिति, और भंडारण टैंक के सभी तापमान संवेदन बिंदुओं के ऐतिहासिक तापमान वक्र को कॉन्फ़िगरेशन सॉफ़्टवेयर के इलेक्ट्रॉनिक मानचित्र के माध्यम से उपकरण संचालन कक्ष में दृश्यमान रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है. एक बाहरी ध्वनि और प्रकाश अलार्म भी उपकरण संचालन कक्ष में अलार्म सिग्नल प्रदान कर सकता है.

वितरित फाइबर ऑप्टिक तापमान माप प्रणाली वास्तविक समय में ऑनलाइन फाइबर ऑप्टिक केबल के हर बिंदु पर तापमान मान का पता लगा सकती है, और आग फैलने की प्रवृत्ति निर्धारित कर सकता है; तापमान अंतर और तापमान वृद्धि दर जैसी कई अलार्म विधियां सेट की जा सकती हैं, और आग लगने से पहले प्रारंभिक चेतावनी प्राप्त करने के लिए बहु-स्तरीय चेतावनियाँ स्थापित की जा सकती हैं; साइट पर स्थितियों में बदलाव के अनुसार अलार्म ज़ोन को मनमाने ढंग से सेट किया जा सकता है, और प्रत्येक ज़ोन अलग-अलग अलार्म मान सेट कर सकता है; यह कठोर वातावरण का सामना कर सकता है, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का विरोध करें, और विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्पन्न नहीं करता है. डिटेक्शन ऑप्टिकल केबल का प्रभावी जीवनकाल है 30 साल, बिंदु प्रकार फाइबर ऑप्टिक झंझरी तापमान माप प्रणाली की उच्च झूठी अलार्म दर और रखरखाव कठिनाइयों पर काबू पाना. भविष्य के तेल टैंक क्षेत्रों की अग्नि सुरक्षा के लिए इसका संदर्भ महत्व है.

फाइबर ऑप्टिक तापमान सेंसर, बुद्धिमान निगरानी प्रणाली, चीन में वितरित फाइबर ऑप्टिक निर्माता