紅外熱成像技術(shù)在石化設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

張 豐

（錦州石化公司設(shè)備研究所，遼寧 錦州 121001）

一、概述

紅外熱成像技術(shù)是一種重要的設(shè)備故障診斷評估手段，其測試數(shù)據(jù)顯示了設(shè)備運行的溫度場參數(shù)。運行中設(shè)備的熱狀態(tài)變化或異常，對確定設(shè)備的工作狀態(tài)和可靠性具有重要意義。該技術(shù)分辨率高，顯示多樣化，可連續(xù)監(jiān)測物體表面的瞬態(tài)二維溫度分布場，便于發(fā)現(xiàn)熱區(qū)、熱區(qū)形狀和熱點分布。

紅外熱成像技術(shù)有以下特點： （1） 非接觸測量。對于許多無法接近的目標(biāo)，如遠(yuǎn)距離目標(biāo)、高速運轉(zhuǎn)中的設(shè)備、放射性環(huán)境中的設(shè)備、高溫和高電壓設(shè)備等均可測量； （2）響應(yīng)速度快。可動態(tài)監(jiān)測各種啟動、過渡過程的溫度； （3）靈敏度高。可分辨被測物的微小溫差； （4） 測溫范圍廣。從攝氏零下數(shù)十度測到零上2 000℃，可適于多種目標(biāo)的使用。

二、紅外檢測技術(shù)在石化行業(yè)的應(yīng)用實例

1.在催化兩器襯里損傷檢測中的應(yīng)用

2008年9月12日檢測時發(fā)現(xiàn)，二套催化裝置再生器再生斜管有多處超溫區(qū)域，最高達(dá)277.0℃。從超溫區(qū)域的溫度分布情況判斷其內(nèi)部襯里可能出現(xiàn)了損傷，為保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，加焊一層同材質(zhì)鋼板進(jìn)行保護(hù)，維修后溫度明顯降低，其后加密監(jiān)測再斜管的溫度變化，到大修前再生斜管未再出現(xiàn)明顯的超溫區(qū)域。大修后將再生斜管改為循環(huán)管，運行至今檢測中未發(fā)現(xiàn)有明顯超溫區(qū)域。另外9月15日檢測時發(fā)現(xiàn)，三套催化裝置第一再生器沉降器有一超溫區(qū)域，最高溫度為262.4℃，判斷其相應(yīng)部位的襯里出現(xiàn)了損傷，需要在大修期間檢查并修復(fù)。

2.熱力管道保溫測試與評價

紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展為保溫測試與評價提供了一個全新的方法，避免了測點選取帶來的隨機(jī)誤差，在測試過程中也不會發(fā)生因儀器接觸不良等問題導(dǎo)致的誤差。2009年5月，應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)對動力—煅燒3.5MPa蒸汽管線進(jìn)行了全面普測，為管網(wǎng)車間維修提供了準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)，解決了生產(chǎn)實際問題。如一彎頭處保溫外表面溫度超標(biāo)，在一直管段又發(fā)現(xiàn)一超溫區(qū)域，利用傳統(tǒng)測試方法則難以發(fā)現(xiàn)類似內(nèi)部保溫材料破損情況。

3.電器設(shè)備的故障診斷

2008年10月12日，在對廠北變電所檢測時，發(fā)現(xiàn)重整1#線B相下接線柱瓷瓶溫度偏高，最高溫度為85.5℃，而上接線柱瓷瓶最高溫度為49.1℃，判斷其出現(xiàn)了故障，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)下接續(xù)柱螺栓發(fā)生了松動。另外，在對煤代油電廠配電間進(jìn)行檢測時，發(fā)現(xiàn)2#進(jìn)線B相下端一螺母處出現(xiàn)了超溫區(qū)域，其溫度明顯高于其他螺母，最高溫度達(dá)102.4℃，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)原因是該螺栓已松動虛接，引起局部過熱，檢修后恢復(fù)正常。

三、結(jié)語

實踐表明，紅外熱成像技術(shù)在石化行業(yè)的設(shè)備故障診斷中有著廣闊的應(yīng)用前景。該技術(shù)也可用于管線漏點的查找及薄壁容器液位的判斷等方面。隨著紅外熱成像儀性能的提高，以及其基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)實驗的進(jìn)一步完善，在加熱爐爐管的評估等方面也將取得一定的應(yīng)用成效。

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