設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)在石化企業(yè)的應(yīng)用

王鐵柱 程小路 賈超 時(shí)勇勇 陳喜軍(中石油長慶油田公司第三采氣廠,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300)

設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)在石化企業(yè)的應(yīng)用

王鐵柱 程小路 賈超 時(shí)勇勇 陳喜軍(中石油長慶油田公司第三采氣廠,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300)

溫度是設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行的重要指標(biāo)之一，紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)成熟并得到了廣泛應(yīng)用，靜設(shè)備無溫度檢測(cè)裝置，如果器壁發(fā)生點(diǎn)蝕不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)造成設(shè)備損壞或事故，動(dòng)設(shè)備溫度檢測(cè)裝置較少，無法檢測(cè)設(shè)備整體溫度狀況，設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)就是基于紅外熱成像技術(shù)，通過設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)（FT20），可以在設(shè)備運(yùn)行過程中全面檢測(cè)設(shè)備溫度，可以進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，錄入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)靜設(shè)備點(diǎn)蝕、閥門內(nèi)漏、動(dòng)設(shè)備故障造成的局部溫度高等，及時(shí)進(jìn)行處理，防止設(shè)備事故的發(fā)生。

設(shè)備溫度;不停產(chǎn)在線檢測(cè);連續(xù)記錄分析

1 設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)介紹

1.1 性能介紹

設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)基于紅外熱成像技術(shù)，即通過紅外傳感器接收位于一定距離的被測(cè)目標(biāo)所發(fā)出的紅外輻射，再由信號(hào)處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成為目標(biāo)的視頻熱圖像的一種技術(shù)，它將物體的熱分布轉(zhuǎn)換為可視圖像，并在監(jiān)視器上以灰度級(jí)或偽彩色顯示出來，從而得到被測(cè)目標(biāo)的溫度分布場(chǎng)。紅外檢測(cè)技術(shù)具有不需停產(chǎn)、遠(yuǎn)距離非接觸測(cè)量、準(zhǔn)確高效（精度可達(dá)0.01℃）、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，克服了定期計(jì)劃檢修的盲目性，具有很高的安全性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。近年來在醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天、無損探傷、安全檢查等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)”簡(jiǎn)稱FT20，通過一個(gè)內(nèi)置的可替換閃存進(jìn)行影像存儲(chǔ)（COMPACTFLASH CARD)、影像模擬、和輻射測(cè)量將看不見的微量熱輻射，經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換為可見圖像。

工作方式：吸收微量熱輻射，光譜中波長0.75~400微米的一段稱為微量輻射線，微量輻射線是不可見光線。所有高于絕對(duì)零度的物質(zhì)都可以產(chǎn)生輻射熱量，輻射熱從低向高處流動(dòng)或是從高處向低處流動(dòng)。本系統(tǒng)將看不見的微量熱輻射（8到20微米波段的長波輻射線），經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換為可見圖像，圖像經(jīng)過分析后，對(duì)檢測(cè)部位進(jìn)行進(jìn)一步的分析比對(duì)，為判斷故障的發(fā)展趨勢(shì)，出具檢測(cè)報(bào)告。

相比只能在單個(gè)點(diǎn)處獲得溫度讀數(shù)的紅外測(cè)溫槍不同，熱成像儀可以捕獲關(guān)鍵部位以及設(shè)備整體的溫度，還可以將圖像上載到數(shù)據(jù)庫中與之前測(cè)量的圖片進(jìn)行對(duì)比分析。

1.2 系統(tǒng)組成

設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)采集部分和軟件處理分析兩大部分組成。

1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)采集部分

包括：主機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)采集軟件包、數(shù)碼相機(jī)。

使用方法：FT20使用的是手動(dòng)調(diào)焦方式。雙手拿好儀器，注視屏幕顯示的動(dòng)態(tài)圖像，用右手食指旋轉(zhuǎn)鏡頭光圈。當(dāng)屏幕顯示的動(dòng)態(tài)圖像比較清晰時(shí)，停止旋轉(zhuǎn)光圈。此時(shí)只需要輕微調(diào)動(dòng)，就會(huì)得到最優(yōu)的焦距。

特點(diǎn)：在不停產(chǎn)的狀態(tài)下實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)。利用預(yù)裝GE板上操作軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定義，根據(jù)檢測(cè)不同的設(shè)備有三個(gè)量程可以調(diào)整。

1.2.2 軟件處理分析部分

包括：高速圖像處理筆記本、后處理分析軟件。

使用方法：為了操作人員更便捷地將日常采集到的檢測(cè)圖像存儲(chǔ)起來，便于后期查看跟蹤。

1.3 應(yīng)用范圍

不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)主要用于發(fā)現(xiàn)電氣和機(jī)械異常現(xiàn)象，適合作為綜合性狀況監(jiān)視和預(yù)防性維護(hù)程序的組成部分。可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

?監(jiān)視和測(cè)量大型電機(jī)或其他旋轉(zhuǎn)設(shè)備的軸承溫度

?識(shí)別電子設(shè)備中的高溫點(diǎn)

?識(shí)別密封容器上的泄露點(diǎn)

?查找工藝管道或其他隔熱過程中的故障隔離層

?查找大功率電路中的故障接頭

?查找配電盤中的過載斷路器

?識(shí)別閥門內(nèi)漏

?識(shí)別容器點(diǎn)蝕和局部腐蝕

?識(shí)別儲(chǔ)罐液位，顯示液位線和分隔層

?識(shí)別管道堵塞、變薄、腐蝕、滲漏等故障

1.4 創(chuàng)建報(bào)告

將標(biāo)注完成的圖像復(fù)制到“設(shè)備不停產(chǎn)故障檢測(cè)報(bào)告”模板上進(jìn)行分析。報(bào)告包括檢測(cè)設(shè)備的單位、部位、時(shí)間、地點(diǎn)、輻射圖、融合圖、檢測(cè)結(jié)果、建議措施、初步診斷、設(shè)備管理人、檢測(cè)人員、報(bào)告時(shí)間共12項(xiàng)內(nèi)容，將每次檢測(cè)的報(bào)告進(jìn)行歸類存檔，通過連續(xù)性檢測(cè)，還可以繪制出設(shè)備溫度變化曲線，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。

2 不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用評(píng)價(jià)及推廣

通過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用可以看出，不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)可以方便有效地及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行的問題，結(jié)果直觀，對(duì)比性強(qiáng)，有較大的優(yōu)勢(shì)。通過部分檢修發(fā)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。通過Insi?deIR軟件，可以通過連續(xù)檢測(cè)持續(xù)關(guān)注重要設(shè)備的溫度變化情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，減少設(shè)備損壞或設(shè)備事故的發(fā)生。

紅外熱成像測(cè)溫技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：

?非接觸測(cè)量，不會(huì)影響目標(biāo)的溫度分布，對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)，高速移動(dòng)目標(biāo)、帶點(diǎn)目標(biāo)、高溫目標(biāo)及其他不可接觸目標(biāo)都可采用。

?響應(yīng)快，它不必像一般熱電偶、熱電阻一樣要求與被測(cè)目標(biāo)達(dá)到熱平衡，只接受目標(biāo)輻射即可，而輻射的傳播速度為光速。

?測(cè)溫范圍寬，可達(dá)-45℃—2000℃。

?靈敏度高，精度可達(dá)0.01℃，能準(zhǔn)確反映細(xì)小溫差。

?空間分辨率高，點(diǎn)成像系統(tǒng)1s內(nèi)可測(cè)出20萬個(gè)點(diǎn)，數(shù)據(jù)豐富。

現(xiàn)在紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天、無損探傷、安全檢查等領(lǐng)域得到了非常的應(yīng)用，但并沒有得到普及，因此有很大的應(yīng)用空間。

通過定期采集測(cè)量數(shù)據(jù)并隨時(shí)間跟蹤關(guān)鍵指標(biāo)以預(yù)測(cè)關(guān)鍵設(shè)備何時(shí)需要維修而避免發(fā)生故障，將維護(hù)資源從緊急維修轉(zhuǎn)移到對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行有計(jì)劃的檢查上來，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，有高的安全性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3 結(jié)語

綜上所述，溫度是表征設(shè)備正常運(yùn)行的重要參數(shù)之一，通過不停產(chǎn)安全隱患檢測(cè)系統(tǒng)可以有效的連續(xù)檢測(cè)各類設(shè)備的溫度參數(shù)，檢測(cè)結(jié)果分析簡(jiǎn)單有效，準(zhǔn)確性強(qiáng)，對(duì)比性強(qiáng)，能有效及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，防止設(shè)備事故的發(fā)生。因此下一步建議如下：

（1）加強(qiáng)該設(shè)備與測(cè)溫槍、壁厚檢測(cè)儀等儀器進(jìn)行比對(duì)檢測(cè)分析，進(jìn)一步摸索出使用規(guī)律，增強(qiáng)檢測(cè)結(jié)果的權(quán)威性；

（2）強(qiáng)化設(shè)備、容器檢修期間對(duì)問題的跟蹤驗(yàn)證過程，做好數(shù)據(jù)的積累工作；

（3）建議該設(shè)備的使用與生產(chǎn)運(yùn)行相結(jié)合，定期定人檢測(cè)，更進(jìn)一步為生產(chǎn)單位查找隱患。使不停產(chǎn)檢測(cè)系統(tǒng)在生產(chǎn)單位的使用制度化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

[1]鄭兆平，曾漢生；紅外熱成像測(cè)溫技術(shù)及其應(yīng)用；紅外技術(shù)；2003.

王鐵柱（1988）男，漢族，山東濰坊人，助理工程師，主要從事天然氣生產(chǎn)工作。