[发明专利]检测储罐泄漏的方法、装置及系统

说明书

本发明实施例提供一种检测储罐泄漏的方法、装置及系统，属于储罐安全检测技术领域。该方法包括：获取通过所述光纤后的携带有光纤位置信息的第一光信号；获取通过所述光纤后的携带有光纤位置信息的第二光信号；控制所述第一光信号与参考光信号相干，以得到相干光拍频信号；对所述相干光拍频信号和所述第二光信号分别进行处理，以得到所述相干光拍频信号对应的相对频移及所述第二光信号对应的瑞利散射相位变化和光强变化；基于所述相对频移确定状态云图；基于所述瑞利散射相位变化和所述光强变化确定振动参数；基于所述状态云图和所述振动参数及泄漏判断条件判断所述储罐是否存在泄漏。

技术领域

本发明涉及储罐安全检测技术领域，具体地涉及一种检测储罐泄漏的方法、装置及系统。

背景技术

随着我国经济的持续快速发展，石油加工和危险化学品生产规模不断扩大，相关原料、中间产品和成品的储存量持续增加，储罐作为一种重要的储存容器结构类型，液体化工品仓储储罐近万台，炼化行业储罐万余台。同时，为避免能源供给带来的国家安全风险问题，我国已建成舟山、镇海、大连、黄岛等9个国家石油储备基地，其中，储罐规格最小为5万方，最大为15万方，10万方储罐已成为主流。预计2020年以前，国家新增10万方储罐近千座。

大型原油储罐底板是由复杂的腐蚀环境，一旦腐蚀穿孔导致储罐内置介质发生泄漏，将引起严重灾害和环境污染，对环境和人民生命财产安全构成重大威胁。例如：2009年印度西部拉贾斯坦邦油库储油罐底板发生腐蚀泄漏引发火灾，12台储油罐全部陷入火海，其中2个储油罐发生爆炸，造成至少13人死亡、150人受伤；2010年高桥石化石脑油储罐底板腐蚀导致泄漏，造成火灾爆炸事故，形成严重的环境污染。因此，在役储罐的安全性是关系国计民生的重大问题。储罐底板泄漏状态的高效检测，及时预警，保证储罐在生产中的正常运行具有重要的安全与经济意义。

目前，对于储罐底板腐蚀泄漏的检测主要有两大类方法：(1)离线检测是在储罐的安全检测周期到来时，储罐停工，然后将储罐内的油品全部清空，再采用常规的无损检测方法，如超声、涡流、漏磁等，进入到罐内对整个储罐底板进行检测，但开罐检测往往缺乏可靠依据，容易造成过度维修和经济浪费。(2)在线检测是储罐底板检测的发展方向。其中，储罐机器人在线检测技术，自动化程度高、检测效率高，但是不适合对淤积层比较厚、含复杂加热器的原油储罐检测；储罐底板导波在线检测，精度不受罐内液体影响，但是检测信号衰减较大而缺少对罐底中心部位的检测能力；声发射法利用储罐腐蚀泄漏时发出的弹性波信号进行损伤判别，无需停产开罐，在罐外适当布置传感器即可实现对储罐监测，实时、动态、在线检测评估储罐底板腐蚀泄漏情况，但是仍然受限于信号的衰减而缺少对罐底中心部位检测能力。更重要的是，储罐的介质易燃易爆，对在线检测方法的防爆安全等级要求非常高，而这些检测系统往往很难符合防爆要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测储罐泄漏的方法、装置及系统，其可解决或至少部分解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种用于检测储罐泄漏的方法，所述储罐的表面布置有光纤且所述光纤对温度敏感但对应变不敏感，该方法包括：获取通过所述光纤后的携带有光纤位置信息的第一光信号，其中，所述第一光信号包括基于布里渊散射效应产生的后向的斯托克斯光；获取通过所述光纤后的携带有光纤位置信息的第二光信号，其中，所述第二光信号包括基于瑞利散射效应产生的瑞利散射光；控制所述第一光信号与参考光信号相干，以得到相干光拍频信号；对所述相干光拍频信号和所述第二光信号分别进行处理，以得到所述相干光拍频信号对应的相对频移及所述第二光信号对应的瑞利散射相位变化和光强变化；基于所述相对频移确定状态云图，其中，所述状态云图体现了温度与光纤位置信息的对应关系；基于所述瑞利散射相位变化和所述光强变化确定振动参数，其中，所述振动参数体现了振动强度与光纤位置信息的对应关系；基于所述状态云图和所述振动参数及泄漏判断条件判断所述储罐是否存在泄漏。

可选地，该方法还包括：在所述储罐存在泄漏的情况下，报警和/或基于所述振动参数确定泄漏位置。