紅外光譜熱成像檢測技術在大型硫磺料倉中的應用研究

汪偉

摘 要：利用紅外探測器對硫磺料倉倉內、倉外硫磺顆粒著火及現(xiàn)場動火作業(yè)進行熱成像試驗分析。試驗結果顯示，紅外探測器為非接觸式探測，不受周圍天氣環(huán)境的影響，能夠準確及時的發(fā)現(xiàn)料倉內各處火災險情及設備運行異常情況下的摩擦生熱等現(xiàn)象。特別對于不可見火焰（高色溫火焰）具有較好的檢測效果，對預防料倉早期火災，提高火災報警可靠性、準確性、及時性具有重要意義。

關鍵詞：硫磺顆粒料倉；紅外熱成像；適用性

背景：普光天然氣凈化廠是全國最大的固體顆粒硫磺生產基地，凈化廠硫磺儲運系統(tǒng)有兩座直徑80m的圓形料倉，單倉存儲量為5.7萬噸，內設刮板取料機和懸臂堆料機，外連皮帶輸送系統(tǒng)，實現(xiàn)料倉內顆粒硫磺的進出料作業(yè)。由于料倉空間較大，硫磺燃燒速度較慢且燃燒時硫磺顆粒會融化下沉到料堆中，現(xiàn)有檢測系統(tǒng)不能及時有效的探測到硫磺著火。

現(xiàn)場試驗：2014年4月1日至4月2日，為了試驗紅外光譜熱成像檢測系統(tǒng)的監(jiān)測效果，現(xiàn)對2#料倉進行試驗，試驗采用北京格寶的SMART IR監(jiān)控軟件，硬件采用雙視紅外一體機。紅外熱成像儀：25°640×480 16位 58FPS 40米處11m×8m 分辨率40mm；可見光攝像機：變焦 25-75mm 704×480 H.264 25FPS 40米處 9m×6m。實驗包括：畫面視場檢測、料堆內溫度檢測、硫磺燃燒檢測和動火作業(yè)溫度檢測。

1 料倉外燃燒檢測試驗

分別在硫磺倉外碎石地面，距硫磺倉圍墻頂部的熱像儀約30米和50米處，點燃硫磺進行檢測試驗。試驗中，硫磺燃燒速度較慢，燃燒時使硫磺顆粒融化下沉，向下燃燒。30米處硫磺燃燒面積約為50×40mm，紅外熱像儀檢測系統(tǒng)檢測到硫磺的燃燒現(xiàn)象，檢測溫度為161.1℃；50米處硫磺燃燒面積約為30×30mm，紅外熱像儀檢測系統(tǒng)能夠檢測到硫磺的燃燒現(xiàn)象，由于距離較遠以及檢測角度的問題，檢測溫度只有45℃。

2 料倉內熱點試驗

4月1日下午，在料堆表面設置了2個15×10mm的熱點，紅外熱成像儀能夠檢測發(fā)現(xiàn)，溫度分別為58℃和76℃。

4月2日下午，在料堆內分別埋置了2個溫度約70℃熱礦泉水瓶，埋深約150mm， 5分鐘后，紅外熱成像儀能夠檢測到熱點，檢測溫度約25℃，比周邊溫度略高。

3 動火施工檢測

在實驗中正好遇到堆料臂上進行動火作業(yè)，隨即對動火作業(yè)情況用紅外熱成像儀進行監(jiān)控。在動火過程中，焊渣濺落的下方有人員進行灑水防護。但由于灑水的角度影響，在料堆中檢測到持續(xù)燃燒點一次，約30秒，檢測溫度43℃，灑水的地方圖像明顯變暗。

4 結論

硫磺料倉的火災早期報警對于安全防控具有重要意義，紅外熱成像監(jiān)測系統(tǒng)能通過紅外熱信息極早期發(fā)現(xiàn)硫磺料倉的溫度異常部位和火災隱患。凈化廠硫磺料倉若增加紅外熱成像監(jiān)控，須考慮監(jiān)測精度、覆蓋范圍、檢測角度和設備的防塵防腐等問題。

參考文獻：

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