石化行業(yè)節(jié)能中的紅外熱像儀技術(shù)介紹

什么是石化行業(yè)節(jié)能中的紅外熱像儀？近幾年來(lái)，我國(guó)高度重視節(jié)能工作，在國(guó)家十·一五規(guī)劃明確提出“單位GDP能源消耗降低20%”要求。國(guó)家發(fā)改委能源研究所研究提出，減少能源需求三種措施，其中節(jié)能需要減少60%。紅外熱像儀器（下稱：熱像儀）是集先進(jìn)的光電子技術(shù)、紅外探測(cè)器技術(shù)和紅外圖像處理技術(shù)于一身高科技產(chǎn)品，具有測(cè)溫速度快、靈敏度高、測(cè)溫范圍廣、形象直觀、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，是目前石化行業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域較為先進(jìn)有效的手段之一。

熱像儀特點(diǎn)

1.熱像儀是一種最先進(jìn)的科技產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的檢測(cè)工具相比較，具有自己鮮明的特點(diǎn)：

2.熱像儀可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行測(cè)溫，而普通測(cè)溫儀表很難做到這一點(diǎn);

3.可以借助顯微鏡頭對(duì)直徑為幾微米或更小的目標(biāo)進(jìn)行測(cè)溫;可以快速進(jìn)行設(shè)備的熱診斷;

4.靈敏度高，根據(jù)其型號(hào)的不同，可以分辨0.1℃或者更小的溫差;

5.不會(huì)對(duì)所測(cè)量的溫度場(chǎng)產(chǎn)生干擾。這是比直接接觸測(cè)溫的儀器如熱電偶的優(yōu)越之處。

6.測(cè)溫范圍大。根據(jù)型號(hào)的不同，一般熱像儀均可測(cè)量0℃-2000℃的范圍;

7.使用安全。由于測(cè)量的非接觸性，使得熱像儀使用起來(lái)非常安全。由于其獨(dú)特的性能，它在軍事、工業(yè)、醫(yī)學(xué)以及科研等許多方面發(fā)揮著巨大的作用。而且現(xiàn)代熱像儀的結(jié)構(gòu)正逐漸趨于小型化和智能化，性能在不斷提高，使用也更加靈活方便，因此紅外熱像技術(shù)的應(yīng)用范圍必將不斷擴(kuò)大，其應(yīng)用水平也必將不斷提高。

熱像儀在石化行業(yè)節(jié)能中的主要應(yīng)用

對(duì)于我們每天都要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，主要是?？课覀兊慕?jīng)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)設(shè)備。在石化行業(yè)中，紅外診斷技術(shù)通常用于以下方面：

1.管道

無(wú)論在石油還是化工企業(yè)，通常會(huì)使用管道輸送蒸汽、原料、產(chǎn)品等，通常管道內(nèi)會(huì)包裹保溫隔熱層，通過(guò)紅外熱像儀可以方便地查看管道的保溫隔熱層有無(wú)損壞是否有泄漏。

熱像儀對(duì)管道進(jìn)行溫度檢測(cè)一般有以下應(yīng)用：

管道積炭堵塞，由于積炭部位和其他部位熱容量不同導(dǎo)致溫差，

這些溫差傳遞到管線外殼，就可以使用紅外熱像儀在管道外部拍攝到故障。

管道內(nèi)壁受磨損或是腐蝕導(dǎo)致減薄，其溫度會(huì)比正常部位溫度偏高，從而可以檢測(cè)出故障。

管道由于局部溫度波動(dòng)較大導(dǎo)致材料熱疲勞造成裂紋、泄漏，故障處會(huì)滲漏管道內(nèi)介質(zhì)，如果管道內(nèi)介質(zhì)為低溫介質(zhì)（如氨氣） 或是高溫介質(zhì)時(shí)，管道滲漏介質(zhì)與管道外壁溫差不同，可使用紅外熱像儀拍攝到故障。

管道保溫脫落，其脫落處溫度偏大，可在熱像圖中清晰顯示。熱像儀還可檢測(cè)出管道溫度，作為保溫是否達(dá)到規(guī)定效果的判斷依據(jù)。

2.連接法蘭

大量使用管道的情況下，自然存在很多的連接法蘭。由于法蘭的密封可能容易發(fā)生問(wèn)題，導(dǎo)致管道輸送蒸汽、原料、產(chǎn)品等在管道法蘭的連接處有泄漏。利用熱像儀很直觀，很簡(jiǎn)便、非常安全的發(fā)現(xiàn)泄漏處，而不是依靠聽(tīng)-看-聞-摸非常不安全的檢測(cè)方式。

3.鍋爐（或加熱爐）

鍋爐是利用燃料燃燒釋放出的熱能或其他能量將工質(zhì)（中間載熱體）加熱到

一定參數(shù)的設(shè)備。從能源利用的角度看，鍋爐是一種能源轉(zhuǎn)換設(shè)備。

在鍋爐中，一次能源（燃料）的化學(xué)貯藏能通過(guò)燃燒過(guò)程轉(zhuǎn)化為 燃燒產(chǎn)物（煙氣和灰渣）所載有的熱能，然后又通過(guò)傳熱過(guò) 程將熱量傳遞給中間載熱體（例如水和蒸汽），依靠它將熱量輸送到用熱設(shè)備中去。

利用熱像儀可以對(duì)鍋爐與加熱爐熱損失評(píng)估，主要評(píng)估點(diǎn)有：

排煙熱損失

氣體不完全燃燒熱損失

固體不完全燃燒熱損失

散熱損失

評(píng)估的產(chǎn)生的效益主要有：

改善爐子燃燒節(jié)能技術(shù)，包括：高效燃燒器、燃燒控制技術(shù)、燃料添加劑及燃料磁化技術(shù)。主要是使?fàn)t子燃燒過(guò)程更完全、充分。

加強(qiáng)保溫節(jié)能技術(shù)，主要是采用新型高效保溫材料，提高爐體保溫效果， 減少散熱損失。

減少排煙損失節(jié)能技術(shù)，指采用熱管加熱爐、熱管換熱器等節(jié)能技術(shù)。

4.供電效率

供電系統(tǒng)是化工工業(yè)的基礎(chǔ)，確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定，安全是化工工業(yè)安全生產(chǎn)的先決條件。利用紅外熱像儀快速定位問(wèn)題所在，從而降低維護(hù)工作量和減少過(guò)維護(hù)都是節(jié)能！

應(yīng)用案例：蒸汽管道節(jié)能監(jiān)測(cè)

1.測(cè)試對(duì)象的自然狀況

以石油一廠電站至催化裂化裝置中壓蒸汽管道為例。管徑：273×10

mm;管道總長(zhǎng)：800 m;入口溫度：440℃;出口溫度：390℃;蒸汽壓力： 入口 3.5 MPa，出口 3.4 MPa;蒸汽流量：28 t/h。

2.改造前后測(cè)試結(jié)果

1997 年 2 月，對(duì)該中壓蒸汽管道進(jìn)行了紅外測(cè)試，獲得管道外壁表面溫

度場(chǎng)熱像圖數(shù)十幅。運(yùn)用紅外分析軟件，計(jì)算出表面平均溫度為 31.2℃，環(huán)境溫度為 3℃，計(jì)算出平均熱流密度為 545.7 W/m2。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許值在 230

W/m2 以下，表明超標(biāo)情況嚴(yán)重。同年 7 月，對(duì)該管道改造后的保溫情況進(jìn)行了測(cè)試，得出管道表面平均溫度為 39.9℃，環(huán)境溫度為 32℃，計(jì)算出平均熱流密度為 131.7 W/m2，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3.保溫改造效果的評(píng)估

管道改造前，平均熱流密度為 545.7 W/m2，按年平均氣溫折算平均熱

流密度為 539.9 W/m2，管道全程總散熱損失為 643.5 kW。

管道改造后，平均熱流密度為 131.7 W/m2，按年平均氣溫折算的平均

熱流密度為 140 W/m2，管道全程總散熱損失為 194.7 kW。

改造后減少的散熱損失為 448.8 kW，按年工作期 320 d 計(jì)算，年節(jié)約

熱量為 12.435 TJ，折標(biāo)準(zhǔn)油 297 t，每噸標(biāo)準(zhǔn)油價(jià)格按 1 500 RMB￥計(jì)算，一年可節(jié)約 44.5×104 RMB￥，一年即可收回管道改造投資。

總結(jié)

紅外熱像檢測(cè)技術(shù)在上述項(xiàng)目開(kāi)展中發(fā)揮了其優(yōu)越性，它屬于高新技術(shù)范疇，在石化工業(yè)檢測(cè)方面具有廣闊的應(yīng)用前景，由于它所具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，能補(bǔ)充傳統(tǒng)檢測(cè)手段的不足。但是還有很多工作需要在今后的實(shí)踐中進(jìn)一步改進(jìn)和提高，使得紅外熱像技術(shù)在石化檢測(cè)中的應(yīng)用更加廣泛和科學(xué)，有效地提升建筑質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)水平。

不久的將來(lái)，人們?cè)u(píng)價(jià)一個(gè)工程的節(jié)能效果，判斷其是否符合節(jié)能要求，將不再受到檢測(cè)周期長(zhǎng)、被測(cè)部位隨機(jī)性大的限制，輕松操作，就能迅速和全面地判斷整個(gè)化工企業(yè)內(nèi)所有建筑墻體或屋面的熱工缺陷情況，從而做出準(zhǔn)確論斷，指導(dǎo)化工節(jié)能工作順利開(kāi)展。以上就是石化行業(yè)節(jié)能中的紅外熱像儀的解析，希望能給大家?guī)椭?/p>