红外热像技术运用于石化设备的检测诊断

红外热像技术运用于石化设备的检测诊断

郭旭

中石油云南石化有限公司

近些年来，红外检测技术在石化设备检测工作中已经取得较为明显的成就。获取理想的经济效益与社会效益。自动化程度较高是石化工业生产系统的明显特征。从设备管理角度来说。定期大修是其开展设备管理工作的主要制度，并通过强化各种在线监测手段的方式，实现对定期大修制度的不断创新与改革。在不段过渡的过程中，预知性维修制度得以取得理想中的效果。

一、衬里损伤评估中的红外热像检测技术使用

首先，需要借助先进的方式与手段，实现对红外检测温度上限以及下限的确定。无衬里损伤容许的表面温度就是指红外检测温度下限。如果出现无温度超过限定值的问题，则可以判定有损伤出现在处理当中。衬里热设备外壁允许的最高温度是指温度上限，这也是红外检测温度的最高值。在此种背景下，我们可以将衬里视作为完全损坏，然后将金属高温强度理论进行依据分析相应的工程规范计算。通过大量红外检测而积累的数据与经验可以研制软件系统。

其次，界面方便以及人际对话功能强大，是软件的明显特征，在充分融合应件的基础上，可实现对定位问题的精密解决。这也是数据库建立的重要前提，进而实现对软件的科学分析。在实际判断之前需要进行现场应用，证明判断是否可行。在不断完善软件的基础上，其错误自查功能得以真正提升，满足软件提出的专业化水平。

最后，精密化以及规范化是红外检测技术未来发展的趋势与方向，这也是现场开展红外检测工作时必须满足的内容，因此针对上述检测软件展开的探究也是红外检测发展的客观趋势。但是我们不能忽略其中存在的不足。计算机与诊断图形之间接口软件的建立以及称零损伤类型以及级别判断等，都是需要加大力度研究与深化的关键问题。其中还存在多种隐患与不足，需要在不断实践的基础上对其进行完善。进而成功应用于催化装置当中。满足衬里管线在检测方面提出的多样化需求。

二、热力管道保温测试与评价对红外热像技术的应用

红外热成像技术的发展为保温测试与评价提供了一个全新的方法，避免了测点选取带来的随机误差，在测试过程中也不会发生因仪器接触不良等问题导致的误差。2009年5月，应用红外热成像技术对动力-煅烧3．5MPa蒸汽管线进行了全面普测，为管网车间维修提供了准确的测试数据，解决了生产实际问题。如一弯头处保温外表面温度超标，在一直管段又发现一超温区域，利用传统测试方法则难以发现类似内部保温材料破损情况。

三、利用红外热像技术诊断电器设备

红外热成像技术作为一种新兴的无损检测评估手段，具有直观、快速、全面、非接触测温的特点。随着技术的进步，其分辨率不断提高，显示多样化，可连续显示物体表面瞬态二维温度场分布，已逐步应用于工业设备监测的各个领域。在石化设备的监测上，红外热成像技术已应用于各种管道、储油罐、加热炉炉墙和炉管等的缺陷检测及电气设备的状态监测上。2008年10月12日，在对厂北变电所检测时，发现重整1#线B相下接线柱瓷瓶温度偏高，最高温度为85．5℃，而卜接线柱瓷瓶最高温度为49．1℃，判断其出现了故障，经检查发现下接续柱螺栓发生了松动。另外，在对煤代油电厂配电间进行检测时，发现2*进线B相下端一螺母处出现了超温区域，其温度明显高于其他螺母，最高温度达102.4℃，经检查发现原因是该螺栓已松动虚接，引起局部过热，检修后恢复正常。

四、红外热像检测技术在炉管在线检测中的应用

首先，加热炉是石油炼制、石油化工、化肥、化纤工业中使用的重要的关键设备，它在生产工艺中的作用，是利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热炉管中高速流动的物料，使其在管内进行化学反应，或达到后续工艺所要求的温度。国内外加热炉的使用经验表明，加热炉管常见的失效形式有：渗碳、渗碳开裂、弯曲、鼓胀、蠕变开裂、热疲劳开裂、热冲击开裂及氧化等形式。以上几个方面的故障，轻者可影响加热炉的工艺生产，使炉管产生变形和开裂，加大炉体的散热损失而使能耗加大，生产效率下降，直接影响裂解炉的总体效益；重者可影响加热炉的安全，导致事故而使整个工厂停产。

其次，从目前的研究来看，尚无考虑到整个加热炉的总体检测系统。红外热像仪检测技术的发展，使及时、准确解决这一课题成为可能并在加热炉炉管的在线检测上得到了良好的应用。到目前为止，我们对低温的输送原油的加热炉管；中温的常减压炉炉管、焦化炉炉管、重整炉炉管；高温的乙稀裂解炉炉管都成功地进行了在线检测，取得了良好的效果。成功开发带衬里热设备衬里损伤红外监测软件和保温评估软件，并发展了红外检测的定位技术，同时在炉温检测的基础上以进行炉管寿命剩余评估，积累了丰富的检测经验，成功的开发了炉管的管规范管理与红外在线剩余寿命评估系统。

最后，该系统已经成功运用于多家企业并输出到炼油厂。有关加热炉的在线监测，以往的工作重点放在炉管上，但炉管的受热状态和工作情况实际上与炉壁的受热状态和故障情况密切相关，尚无考虑到整个加热炉的总体检测系统。我们项目组在开发的带衬里热设备衬里损伤红外监测软件、保温评估软件和炉管的管规范管理与红外在线剩余寿命评估系统等三套系统基础上，结合加热炉膛内温度分布的计算，设计开发了一套开展加热炉总体在线红外热图检测系统，重点进行衬里损伤评估、保温评估、炉管剩余寿命评估和炉内温度分布状况评估，以进行预知性维护和维修时提出优化的改造措施。

结语：红外热成像技术在石化行业的设备故障诊断中有着广阔的应用前景。该技术也可用于管线漏点的查找及薄壁容器液位的判断等方面。随着红外热成像仪性能的提高，以及其基础理论与基础实验的进一步完善，在加热炉炉管的评估等方面也将取得一定的应用成效。

参考文献：

[1]金光熙.红外热像技术在石化设备内部腐蚀检测中的应用[J].石油化工设备,2013,42(1):82-85.

[2]伏喜斌.红外热像技术在锅炉节能检测中的应用[J].能源与环境,2018,No.147(02):59-61.