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(píng)估手段，其測(cè)試數(shù)據(jù)顯示了設(shè)備運(yùn)行的溫度場(chǎng)參數(shù)。運(yùn)行中設(shè)備的熱狀態(tài)變化或異常，對(duì)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(cè)物體表面的瞬態(tài)二維溫度分布場(chǎng)，便于發(fā)現(xiàn)熱區(qū)、熱區(qū)形狀和熱點(diǎn)分布。

紅外熱成像技術(shù)有以下特點(diǎn)： （1） 非接觸測(cè)量。對(duì)于許多無法接近的目標(biāo)，如遠(yuǎn)距離目標(biāo)、高速運(yùn)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(cè)量； （2）響應(yīng)速度快?？蓜?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)各種啟動(dòng)、過渡過程的溫度； （3）靈敏度高?？煞直姹粶y(cè)物的微小溫差； （4） 測(cè)溫范圍廣。從攝氏零下數(shù)十度測(cè)到零上2 000℃，可適于多種目標(biāo)的使用。

二、紅外檢測(cè)技術(shù)在石化行業(yè)的應(yīng)用實(shí)例

1.在催化兩器襯里損傷檢測(cè)中的應(yīng)用

2008年9月12日檢測(cè)時(shí)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(cè)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(yùn)行至今檢測(cè)中未發(fā)現(xiàn)有明顯超溫區(qū)域。另外9月15日檢測(cè)時(shí)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(cè)試與評(píng)價(jià)

紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展為保溫測(cè)試與評(píng)價(jià)提供了一個(gè)全新的方法，避免了測(cè)點(diǎn)選取帶來的隨機(jī)誤差，在測(cè)試過程中也不會(huì)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(duì)動(dòng)力—煅燒3.5MPa蒸汽管線進(jìn)行了全面普測(cè)，為管網(wǎng)車間維修提供了準(zhǔn)確的測(cè)試數(shù)據(jù)，解決了生產(chǎn)實(shí)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(cè)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(duì)廠北變電所檢測(cè)時(shí)，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(dòng)。另外，在對(duì)煤代油電廠配電間進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，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(dòng)虛接，引起局部過熱，檢修后恢復(fù)正常。

三、結(jié)語

實(shí)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步完善，在加熱爐爐管的評(píng)估等方面也將取得一定的應(yīng)用成效。

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