波涛汹涌|红外热成像在特检和化工领域的应用太空

文章图片

文章图片

【波涛汹涌|红外热成像在特检和化工领域的应用】红外热成像技术是一门把不可见的红外辐射能量转换成可视温度场图像，用不同颜色表示不同的温度的技术。从上世纪七十年代开始，经过几十年的发展，迅速地从军事领域延伸到民用领域。由于该技术突飞猛进地发展和普及，仪器成本大大降低，红外热成像仪已不再是“贵族”设备。红外热成像技术已经成为超声波、射线、涡流、磁粉和渗透检测五大常规无损检测之外使用最广的检测技术，其普及迅速也得益于以下特点：
1、非接触远距离遥感检测，不影响被测物体，使用安全
2、检测实时、便捷，可对被测物体逐一不漏地进行实时扫描成像
3、检测要求低，可检测运动、强磁、化学气氛和易腐蚀等环境中物体
4、检测结果客观、直观，二维红外热图像直观表现被测物每点的温度场
2.在特检和化工领域的应用
压力容器属于具有爆炸危险的特种承压设备，它担负着高温、高压、易燃、易爆、剧毒以及强腐蚀介质等诸多环境因素的作用。热弹压力容器普遍用于航天和国民经济的各部门。对于压力容器在工作状态下的实际应力分布情况以及早期预测潜在的缺陷，各种常规方法都无能为力，因此压力容器的安全监测、预防技术一直是国际上研究的热门。英美两国曾对热弹性效应进行过尝试性研究，但至今还局限于实验研究。无论是特检行业还是石化领域，温度控制与监测比比皆是：例如设备的磨损、疲劳、裂纹、破裂、变形、腐蚀、剥离、渗漏、堵塞、松动、熔融、绝缘老化、油质劣化、粘合污染、异常振动等，这些状态绝大多数都直接或间接与温度变化相关，这些温度变化有不少是不能使用常规的接触测温方法监测的，而采用红外热成像检测技术，则可使问题迎刃而解。
3.应用案例分析
在石化特检企业，通常由于生产需要，会有非常多的管路，如蒸汽、热水、各种工业溶液，其上通常覆盖各种保温材料，以确保其节能的要求，而由于这些管路通常架设在厂房上部或室外，没有任何维护措施，随着时间的推移，可能保温层甚至其管壁有破损或变薄的情形发生，通过红外热像仪，可以非常容易发现热点区域，从而采取措施，减少能量的浪费和保证正确的工艺温度。同时可以了解到保温层的破损状态，从而精确地计算出所需要的人力、物力，从而大大地缩短维修的工作量和时间。由于在生产中通常会涉及大量的化学反应，特别在各类反应炉中，还伴随着一定的温度，产生有不同程度的腐蚀，特别在一些阀门、板式热交换器、端盖衬里等，在前期表现为简单的渗漏，肉眼往往无法发现，通过红外热像仪则可以通过细微的温度变化作判断，从而避免对环境及人员造成伤害。
工厂内也会有许多种类的储液设备，其一般会通过一个液位传感器进行物料的控制，有时液位传感器会失灵，进而常常会导致溢流或者断流，使得生产中断停滞。这也可以通过红外热像仪进行探测，由于物料和这些存储设备为不同材料，其热容量不同，在红外热像图片上可以清楚地反映其液位，这有时也是一种检测液位的简单方法，避免了许多潜在的危险。
对于液化天然气、液化石油气、液化乙烯的泄漏来说，其无色无味，往往需要特殊的仪器才能探测到，如不能及时进行处理可能会发生火灾、爆炸等事故，但使用气体传感器来探测气体往往只能进行定点探测，而热像仪可以进行大面积的探测，这是根据气体排出时在外界所产生的环境温度变化来探测气体的泄漏，当液化气体流出时周围出现温度异常现象，用热像仪观察就能判断出气体泄漏的位置和规模。
石化企业有如此多的设备，特别是大多数设备往往会处于高温、高压、腐蚀、氧化的恶劣工况下，具有工作周期长，维修时间短的特点，特别是往往一旦运行就会长时间不间断，通常需要同时掌握所有这些设备的运行状态，才能够根据实际情况排出一个检修的计划，采用红外热像技术可以清晰地、直观的、全面地发现被测对象的破损情况，有破损的地方往往会形成一个比较明显的温度异常区域。