本文來自2020年10月/ 11月版的《坦克儲存》雜誌。
石油和天然氣行業中現代資產的敏感性可能帶來重大挑戰。例如，儲罐中裝有易燃易爆的化學藥品，但這些儲罐可能使用了十年或十年以上，並且在地理位置上位於雷擊較多的區域。同樣，管道容易受到洩漏和第三方乾擾（TPI）的影響，這可能會帶來嚴重的後果。
分佈式光纖傳感（DFOS）技術正成為一種越來越流行的方法，用於監視關鍵基礎設施，例如管道，浮動和固定的屋頂儲罐，裝卸站，倉庫和交通隧道。與其他監視技術或點傳感器相比，該技術易於安裝並且具有明顯的優勢。只需一根光纜即可監視整個管道或油庫，並且該電纜能夠連續監視24/7的整個資產。
分佈式光纖傳感技術
DFOS通常使用預先存在的標準光纖電信電纜，該電纜已轉換為線性傳感器。傳感電纜可檢測振動，溫度變化和聲音事件。還可以將其劃分為多個區域，以定位火災或管道洩漏等事件，並在整個傳感電纜上提供恆定，實時的更新。
分佈式聲學傳感（DAS）和分佈式溫度傳感（DTS）是DFOS的兩種類型。這些方法對DTS利用拉曼或布里淵效應，對DAS利用瑞利效應。DAS和DTS使用安裝在光纖電纜一端的激光源來注入激光脈衝。當光脈沖在光纖內部傳播時，向後散射的光返回傳感器，並從最遠70公里的距離攜帶信息。當使用兩個詢問器（電纜的每一側一個）時，沒有任何中間詢問器的監視距離可以達到140 km。
油庫大火
在儲罐區中常見兩種類型的大氣存儲船：浮頂儲罐（FRT）和固定頂儲罐（FT）。根據儲罐場過去發生的火災的統計數據，對這些儲罐最薄弱點的有效監控可以為及時有效地滅火提供時間。
一個簡單的火災三角形提供了火災持續時間的總體視圖。在任何油庫中，當高溫超過其中的碳氫化合物貨物的閃點時，便會著火。碳氫化合物點燃並充當火的燃料，而空氣中的氧氣則維持火勢。這些條件非常適合難以撲滅的火災。放電，放熱的化學反應，從屋頂密封處逸出的氣體，靜電或高溫作業在儲罐中產生的微小火花都有可能發展為大火。
儲罐通常建在雷電活動頻繁的地方。這些儲罐可能已經運行了十年，而未來還有十年的使用時間，這意味著它們會由於逐漸損壞和腐蝕而需要維護和監控。
浮頂儲罐火災探測
對於FRT，移動甲板（或頂板）與密封件隨時間推移的退化相結合，使原油痕跡進入腐蝕的罐壁內殼。氧化鐵，空氣和硫化氫的這種情況形成了粉末狀硫化鐵發展的理想“雞尾酒”。這種雞尾酒是發火的，會立即點燃。
為了檢測和控制DFOS的這種高放熱反應，將光纖傳感電纜安裝到FRT的邊緣密封區域。在那裡，電纜監控溫度迅速升高，並在需要時激活泡沫抑制。
固定式屋頂儲罐火災探測
對於具有較低粘度的碳氫化合物貨物，例如工業酒精或柴油，則將FTs用於存儲。FT的火災探測遵循相同的邏輯，只是光纖傳感器電纜的安裝有所不同。據統計，FT的最薄弱點是蒸氣排放口和焊接到垂直外殼的屋頂接口，垂直外殼是安裝光纜的地方。與FRT相似，FT也在老化，並且面臨著相同的起火原因，例如閃電活動和高溫作業。FT內貨物的蒸發性質導致易燃蒸氣的發生。
用於坦克火災探測的光纖傳感
“分佈式溫度感測提供了油罐和油庫中工業防火所需的範圍，容量和信息，” AP Sensing線性熱檢測業務部門主管David Shiu說道。
DTS也被稱為光纖線性熱檢測（FO LHD），其中無源光纖傳感電纜實時測量數千個溫度，從而在幾秒鐘內完成整個儲罐場的溫度分佈。FO LHD是用於監視油庫的特別有利的技術，因為即使具有復雜的分區，也可以使用一根帶有一個或兩個控制單元的光纜來監視整個油庫。
LHD輕巧且易於安裝。儘管簡單，但可以將多個特定於項目的防火區映射到控制面板。可以為每個儲罐分配一個區域，如果發生火災，FO LHD可以識別出火災源於哪個儲罐，並通過SCADA / BMS顯示此信息。此外，同一根光纖傳感電纜可以定義為多個警報閾值，以用作預警報或多爆震警報信號。可以為每個火災區域編程各種警報參數（上升率，最大，自適應）。
可以對這些警報進行編程以啟動自動對策。發生火災時，AP Sensing的LHD系統可在高達750°C的溫度下測量兩個小時，並已按照IEC 60331-25進行了測試。這意味著該系統不僅可以精確地精確定位熱點並準確定位火勢，還可以通過繼續提供有關火勢發展，規模和隨時間蔓延的重要信息來監控火勢發展。
最後，在光纖斷裂的情況下，該系統易於維修。法規規定在一定間隔內對消防系統進行測試；AP Sensing的LHD系統的測試非常簡單，省時，並且無需停機。
坦克火災探測行動
AP Sensing的FO LHD系統已部署到全球不同的油庫，包括整個歐洲，阿聯酋，南美，阿曼，科威特，沙特阿拉伯王國，中國和韓國。
對於南美的最新安裝，AP Sensing正在監控化工廠的工業酒精罐。該項目僅需要常規的LHD系統/儲罐，但由於其他項目/站點在錯誤警報和持續維護方面經驗不足，因此油箱操作員選擇了AP Sensing的FO LHD解決方案。該解決方案可以監控所有儲罐，並提供的信息不僅限於單個火災報警器。
根據儲罐內容和現場條件，DTS是一個很好的選擇。為每個儲罐創建了不同的區域，並設置了不同級別的警報，以減少所有可能觸發滅火系統並產生不必要成本的虛假警報。
由於系統的精確性，泡沫滅火系統在每個定義的區域進行了集成，並且該項目還集成了中央火災報警和啟動系統。
質量與認證
AP Sensing的FO LHD擁有業界最低的誤報率和市場上最完整的質量和性能認證產品，包括VdS EN 54-22，UL 521，ULC-S530，FM 3210和3010和SIL-2以及爆炸認證ATEX和IEC-Ex。該系統功能強大，經過全面測試，並且單個DTS單元和光纜具有超過33年設計MTBF的可靠性。系統的所有信息都可以通過乾觸點（例如Modbus協議）獲得。它也可以與其他工具和滅火系統（例如泡沫滅火系統或FACP）完全集成。
管道監控
對於光纖管道監控，溫度感測（DTS）用於測量加熱管道中的溫度，而聲學（DAS）和溫度（DTS）感測均用於檢測和定位洩漏。DAS還用於保護管道免受第三方乾擾（TPI）引起的事故，例如機械挖掘機和其他施工作業。DAS和DTS可以獨立使用，也可以與其他技術結合使用。
與傳統的管道洩漏檢測方法相比，使用DTS或DAS進行管道洩漏檢測對管道運營商而言具有許多優勢：
- 洩漏位置在米內
- 對水力瞬變不敏感
- 性能不受影響，適用於多相管道
- 不依賴於現場儀器的可用性或校準偏差
- 更高的靈敏度
- 實時刮刀跟踪
- 陸上和海上管道的第三方乾擾監控
- 流量保證監控（水合物形成，打蠟形成，液體積聚）
- 地面和/或流體溫度監控
AP Sensing是分佈式光纖技術的市場領導者，目前監控著全球數百個關鍵基礎設施項目，並得到了科威特石油公司（KOC），Energinet，沙特阿美公司，沙特電力公司（SEC）和歐洲隧道等主要公司的認可。
附加信息
有關用於監視管道，儲罐區或其他應用領域的DFOS的其他信息，請通過電子郵件service@shingingway.com.tw。
本文摘自 https://www.apsensing.com/news/ 網站
