熱成像測(cè)量技術(shù)在鍋爐檢驗(yàn)中的應(yīng)用

陳洋

（寧安市特種設(shè)備檢驗(yàn)所，黑龍江 寧安 157400）

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)在能源與環(huán)境保護(hù)方面的壓力也是與日俱增的，鍋爐現(xiàn)在是我國(guó)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的必備動(dòng)力設(shè)備之一，鍋爐要想正常的運(yùn)行就一定要使用能源，在鍋爐使用的時(shí)候，消耗的能源是非常的大的。鍋爐在消耗能源的同時(shí)也會(huì)排放出一些對(duì)環(huán)境有害的污染物，所以在鍋爐使用的時(shí)候，一定要重視鍋爐的節(jié)能，使得能源消耗方面可以得到有效的減少。在鍋爐使用的時(shí)候，要想保證它的安全性，就一定要對(duì)鍋爐進(jìn)行安全方面的檢驗(yàn)工作。在進(jìn)行安全性檢驗(yàn)的時(shí)候可以將鍋爐的節(jié)能參數(shù)一同進(jìn)行比較，這樣對(duì)于鍋爐以后的發(fā)展都是非常有利的。在鍋爐檢驗(yàn)方面可以使用紅外熱成像技術(shù)來進(jìn)行，這種檢驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)在很多設(shè)備的檢驗(yàn)中發(fā)揮了很大的作用，使用這種檢驗(yàn)技術(shù)更加能夠使檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)更加具有科學(xué)性。

1 紅外熱成像技術(shù)的原理與特點(diǎn)

紅外熱成像技術(shù)的主要工作原理就是，物體在散發(fā)能量的時(shí)候和它的溫度是有正比例關(guān)系的，通過這種正比例關(guān)系就可以通過對(duì)物體散發(fā)的能量進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)而得到物體表面的溫度。在使用紅外熱成像技術(shù)的時(shí)候一定要通過使用紅外探測(cè)器或者是傳感器對(duì)于物體散發(fā)的能量進(jìn)行感知，只有使用這類的儀器才可以使得探測(cè)的能量更加的精確。紅外熱成像儀器是由紅外探測(cè)儀、光學(xué)成像物鏡和光機(jī)掃描系統(tǒng)組成的。通過紅外探測(cè)儀對(duì)物體的能量分布進(jìn)行圖形的反映，然后通過光機(jī)進(jìn)行掃描，經(jīng)過一系列的處理以后得到物體的紅外熱成像圖，在得到數(shù)據(jù)以后就可以得到準(zhǔn)確的物體表面的溫度。紅外熱成像技術(shù)在檢驗(yàn)的時(shí)候可以快速的得到相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以使得檢驗(yàn)更加具有實(shí)時(shí)性。紅外熱成像技術(shù)在使用的時(shí)候是不想要進(jìn)行接觸就可以進(jìn)行測(cè)量的，所以不會(huì)受到一些外部環(huán)境的影響，尤其是電磁的干擾。紅外熱成像技術(shù)在使用的過程中具有反應(yīng)速度快的特點(diǎn)，在使用的時(shí)候靈敏度也是很高的，而且使用這種技術(shù)的測(cè)溫范圍是很廣的。在進(jìn)行物體能量的檢測(cè)的時(shí)候，紅外熱成像技術(shù)可以根據(jù)物體熱能的來源不同將其進(jìn)行必要的分類。在鍋爐的檢驗(yàn)中使用這種技術(shù)已經(jīng)是非常必要的了，在對(duì)鍋爐進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候，紅外熱成像技術(shù)可以更加全面具體的反映鍋爐的使用情況，而且鍋爐在使用的時(shí)候，是會(huì)產(chǎn)生很多的能量的，通過這種技術(shù)也可以為鍋爐的節(jié)能做出一部分貢獻(xiàn)。

2 紅外熱成像儀技術(shù)在鍋爐檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 對(duì)鍋爐本體及管道溫度的檢測(cè)

在使用紅外熱成像技術(shù)對(duì)鍋爐的本體及管道進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候，是通過溫度情況來進(jìn)行的，在鍋爐運(yùn)行的過程中，鍋爐的爐墻的溫度是會(huì)影響到鍋爐的熱能損失以及鍋爐的熱能效率和使用的安全的。在進(jìn)行檢驗(yàn)的視乎，一定要對(duì)爐墻的溫度進(jìn)行很好的檢驗(yàn)，紅外測(cè)溫儀是對(duì)爐墻溫度進(jìn)行檢驗(yàn)的傳統(tǒng)工具，在使用的時(shí)候具有其獨(dú)特的優(yōu)越性。在使用紅外熱成像技術(shù)的時(shí)候，進(jìn)行溫度的檢測(cè)的范圍是非常的廣的，而且能量的變化情況可以非常直接的反應(yīng)出來，這些能量的數(shù)據(jù)是非常容易進(jìn)行記錄的。應(yīng)用紅外熱成像儀能夠快速得到大氛圍內(nèi)鍋爐壁面溫度的分布情況，通過成像儀顯示屏能直觀地顯示出測(cè)量范圍內(nèi)的最高溫度點(diǎn)、超溫面積等信息．便于鍋爐檢驗(yàn)員和使用單位人員全面掌握鍋爐爐墻的保溫狀況，不易漏檢。熱成像儀在對(duì)壁面進(jìn)行溫度紅外取像時(shí)能同時(shí)還將進(jìn)行自然光下取像，作為同一文件存入成像儀。通過專用軟件，能夠?qū)D像進(jìn)行比較、定位，便于進(jìn)一步分析超溫原因和制定處理方案，同時(shí)也能精確地計(jì)算出所需要的人力，物力，降低了維修的盲目性，大大地縮短維修的工作量和時(shí)間，減少維修成本。

采用熱成像儀得到的一臺(tái)鍋爐側(cè)墻的紅外成像圖．直觀地顯示出溫度分布情況，與同時(shí)得到的日光圖對(duì)比能夠準(zhǔn)確、迅速的發(fā)現(xiàn)爐墻溫度的異常，為檢查、維修提供了依據(jù)。

工業(yè)鍋爐具有數(shù)量大、結(jié)構(gòu)型式相對(duì)固定的特點(diǎn)，在鍋爐能效的測(cè)試中鍋爐壁面進(jìn)行紅外成像，便于發(fā)現(xiàn)相同結(jié)構(gòu)形式鍋爐壁面溫度的共性問題，有利于從設(shè)計(jì)、制造環(huán)節(jié)提出改善壁面溫度的解決方案，從根本上杜絕超溫問題。

由于鍋爐房空間限制和生產(chǎn)的需要，蒸汽或熱水管道通常架設(shè)在較高位置或者室外，為其保溫的檢查工作帶來諸多不便。隨著時(shí)間的推移，其上覆蓋的保溫層常有破損和老化的情況發(fā)生。此外，管道閥門會(huì)存在密封不嚴(yán)或者滲漏的情況，造成高質(zhì)量工質(zhì)的流失。以上情況都會(huì)造成能源的浪費(fèi)，但通過肉眼很難發(fā)現(xiàn)，使用紅外線成像儀對(duì)某工廠蒸汽管道保溫情況進(jìn)行檢測(cè)的圖像。紅外成像儀不僅可以非常容易地溫度異常區(qū)域，了解保溫層的破損狀態(tài)和閥門的密封、滲漏情況，還避免了使用測(cè)點(diǎn)抽查方法測(cè)量帶來的隨機(jī)誤差，為保溫測(cè)量與評(píng)價(jià)提供了一個(gè)高效的方法，便于制定維修計(jì)劃，改變能源的輸送情況。

2 鍋爐輔機(jī)及控制柜安全狀況檢測(cè)

隨著鍋爐自動(dòng)化水平提高，鍋爐輔機(jī)和控制系統(tǒng)對(duì)鍋爐安全、節(jié)能運(yùn)行的影響不斷增大。發(fā)熱常常是設(shè)備損壞或功能故障的早期征兆，以輔機(jī)的動(dòng)力裝置電機(jī)為例，通過紅外熱像儀可發(fā)現(xiàn)以下問題：電氣接線松脫、接線端子氧化腐蝕、連接過緊導(dǎo)致的接線端子過熱；不平衡電壓或過載導(dǎo)致的電纜過熱；空氣流動(dòng)不充分導(dǎo)致散熱故障，內(nèi)部鐵芯、繞組因絕緣層老化損壞短路導(dǎo)致的外殼部分區(qū)域溫度過高；潤(rùn)滑不良或軸未對(duì)中導(dǎo)致的軸承、連軸器溫度過高等。

鍋爐控制柜中電氣元件的破壞都有一個(gè)逐步發(fā)展的過程，會(huì)出現(xiàn)部件或連接點(diǎn)的異常發(fā)熱現(xiàn)象。比如：接頭連接不良，螺栓，墊圈未壓緊或過緊，會(huì)使導(dǎo)電面積減少而發(fā)熱；長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)生腐蝕氧化使電阻增大，異常發(fā)熱；負(fù)荷電流不穩(wěn)或超標(biāo)，如三相不平衡或過載時(shí)，中間相會(huì)發(fā)熱異常。

結(jié)語

鍋爐是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的主要?jiǎng)恿υO(shè)備之一，鍋爐在使用的時(shí)候是要消耗很多的能源的，近年來，節(jié)能和環(huán)保已經(jīng)逐漸成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。為了滿足現(xiàn)在的發(fā)展模式，鍋爐在節(jié)能方面一定要進(jìn)行改進(jìn)。進(jìn)行節(jié)能方面的改進(jìn)，是要以鍋爐的使用安全作為前提的，鍋爐的使用安全關(guān)乎著工業(yè)生產(chǎn)的效率，同時(shí)也會(huì)影響到人們的生命安全，所以對(duì)鍋爐進(jìn)行安全檢驗(yàn)的工作是必不可少的。在進(jìn)行設(shè)備檢驗(yàn)方面，紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)在很多的領(lǐng)域得到了很大的發(fā)展，在鍋爐的檢驗(yàn)方面使用這種技術(shù)可以使得檢驗(yàn)的結(jié)果更加的精確。由于紅外熱成像技術(shù)是一種無需接觸的檢驗(yàn)技術(shù)，所以它在使用的時(shí)候的安全性是非常的高的。紅外熱成像技術(shù)在鍋爐檢驗(yàn)方面的使用，對(duì)促進(jìn)鍋爐的使用安全是很有幫助的，而且它還可以促進(jìn)鍋爐的節(jié)能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，紅外熱成像技術(shù)也是會(huì)不斷向前發(fā)展的，這樣就可以使得它的應(yīng)用前景更加的廣闊。

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