光纤光栅感温火灾报警系统在石化行业应用.pdf

绿 安釜 石油化工设计 Petrochemical Design 光纤光栅感温火灾报警系统在石化行业的应用 葛友彬 (南京扬子石油化工设计工程有限责任公司，江苏 南京 210048) 摘要：光纤光栅感温火灾报警系统是一种新型的火灾报警系统，它具有可靠性高、不受电磁干扰等优 点，特别是在对防火防爆要求非常高的石化行业，它的无电检测、光信号传输完全消除了不安全的因素， 为易燃易爆场所提供了安全可靠的火灾报警系统。 关键词 ：光纤光栅 ；火灾报警系统；石化行业 ；应用 石化行业油罐区属于爆炸和火灾危险环境， 岗位多为无人值守，一旦发生爆炸和火灾事故，不 仅仅是设备损坏，人员伤亡，还会给 国家及社会带 来严重的经济损失和环境破坏。火灾 自动报警装 置可根据生产工艺和环境要求 ，选择不同的探测 设备，为早期发现、通报火灾提供技术手段，从而 使企业的人员伤亡及财产损失降到最低 。 图 1 光纤光栅感温火灾报警系统组成 油罐区为敞开区域，以往设计 中能够选择的 火灾报警设备通常为防爆型手动报警按钮。随着 2 光纤光栅感温系统原理 火灾报警技术的不断发展，感温 电缆等新产品应 光纤光栅感温系统主要包括激光光源、信号 运而生，这种产品广泛应用于油罐区、输送系统及 接收和放大线路 、数据处理线路 、A／D转换 、软件 电缆桥架或电缆沟内。感温 电缆是利用热敏材料 控制网络和传输系统、计算机显示和储存系统。 受热后 电阻率降低从而触发开关量的方式进行温 2．1 光纤光栅的基本结构和物理特性 度报警，因此只能设定 门限温度报警，且报警后无 Bragg光纤光栅基本结构如图2所示，纤芯中 法重复利用。特别是在石化行业爆炸和火灾危险 的条纹代表折射率的周期性变化，根据入射光、反 环境 中，其采用的电信号传感器有弊端 。光纤光 射光 、透射光和与之相关 的能量和动量守恒定律 ， 栅感温火灾报警系统的出现，为石化行业 的火灾 得到Bragg反射波长的变化 。利用反射波长的变 探测报警系统设计提供了更好的选择方案 。 化与光纤轴 向应变的关系，可 以构成很多物理量 的函数关系。 1 光纤光栅感温火灾报警系统 光纤旬 层 传统的火灾报警装置采用的是 电感应原理， 会重垂垂画蕈 电信号的引入显然不适合在油罐区这样高危的场 Bra船光纤光栅纤芯 合应用 。光纤光栅传感器是新一代传感元件 ，这 图2 光纤光栅示意 种传感系统的优点在于其传感信号是光信号，传 感器及其探测系统靠光缆接入被测现场 。这就决 收稿 日期：2009—09—02。 定了系统具有高安全性、高可靠性、高绝缘性、高