红外检测技术是近几年发展起来的用于设备诊断的一种重要无损检测方式。随着工业生产和科学技术的发展,人们对机械设备的可靠性、维修性、经济性和安全性,提到一个新的高度,要求进行全寿命管理,而设备诊断技术是设备管理与设备维修现代化工程中不可缺少的重要组成部分。设备诊断技术之所以在国内外受到欢迎,主要是因为它能给企业带来巨大的经济效益,开展设备诊断可以促进企业的技术进步,这是因为大量的数据采集、趋势分析,以及数据库的建立,都会对企业的基础工作有严格的要求。至于诊断过程的参数检测,信号处理、状态识别以及趋势预测,则更是多学科的相互渗透和交叉,也是本世纪先进科学如系统论、信息论、控制论以及计算机技术的重要体现。
  20世纪60年代美国、英国、欧洲、日本等国开始设备诊断技术的研究,我国设备诊断技术自80年代初起步,在吸收国外先进技术的基础上,有了较快的发展。但该技术在我国起步晚,理论和应用方法还不成熟,一些故障还不能做出迅速而正确的分析和判断,还需要不断研究诊断理论和诊断方法,使这门技术更好的为生产服务。目前,红外诊断技术在石化行业主要应用于催化衬里状态检测、高压电器设备检测、高温炉管寿命评估和保温评估等方面。
  自八十年代后期起,中国石化系统的大多数企业先后从国外引进了红外热像仪,并主要应用在催化再生器、加热炉炉衬、蒸馏塔、焦炭塔、保温炉管等一些带内衬里及外保温的石化设备的监测上,并取得一些明显效果,在此基础上还进一步针对一些典型的石化热设备开展一些故障诊断的研究工作,并取得了一定的科研成果。然而,由于早期引进的红外热像仪功能偏低,性能较差,基本上满足不了对加热炉炉管的红外热像监测的需要,直到九十年代后期,体积小、重量轻、功能强的焦平面红外热像仪引进国内后,才使加热炉炉管的红外热像监测方法的研究有了可能性的保证。目前红外检测技术在长岭炼油厂、沧州炼油厂、辽化等石化企业加热炉炉管的监测中获得了较好的进展。

  近十多年来,红外检测技术在石化设备检测中的应用效果明显,四川化工总厂在热交换器、离心压缩机密封诊断、南京炼油厂对反应器内部衬里损伤诊断等工程中红外热像技术得到了成功的应用。另外,兰州炼化总厂、辽化、天津石化公司、茂名石化公司、长岭炼油厂、镇海炼油厂、杨子石化公司、大庆石化总厂、乌鲁木齐石化总厂、克拉玛依炼油厂、金山石化总厂、上海炼油厂、武汉石化总厂、广州石化总厂、燕山石化等单位都在红外检测方面作了大量的工作。截至目前为止,中石化已经定期召开了六次红外检测技术交流会,推动了红外检测技术在石化企业的应用与发展。

  红外诊断技术在国内石化工业中的应用虽然日渐广泛,但其现状是,各单位的红外热像仪品牌不一,且随机软件均只有温度识别功能,在应用于不同的领域时,只能根据检测者的经验和相关的国标和行业规范作为检测标准。其中最主要的原因是由于热像仪品牌不同,其红外图像的格式都是不同的,因而,必须通过综合分析和工程实际经验的分析找出判据。从红外检测技术在国内石化企业的研究应用情况上看,整个检测技术还处在定性的经验阶段,如检测方法及判据都凭经验给出。实现定量化、标准化、规范化检测是当务之急,必须加强这方面的基础研究,建立与之相应的理论体系,实现定量计算;实现与计算机结合,发展专家系统,制定相应的规范,实现规范化检测。

  国外红外检测技术的发展历史也仅有三十多年。美国、英国、法国、日本、加拿大、瑞典和丹麦等国发展较快。主要应用于航空航天、电力、电子、冶金、石油化工、材料、建筑工业和医疗卫生等部门。美国、加拿大、英国、瑞典和丹麦等国已将TNDT技术成功应用于高压主输电线路的航检,并引入了自动跟踪系统。丹麦从1980年起电力系统就普遍应用红外热象仪对各大小电站进行检测,从1991年起在各高压输电线路各种配件正常中进行了大量的试验研究,导出了温差与电流的函数关系式,从而确定故障的判定规则,并制定了技术指导和相应的标准。相比之下,尽管目前国内红外无损检测技术发展很快,已广泛应用于电力部门和石油化学工业部门,但与常规无损检测的方法相比,缺乏红外无损检测操作人员的考核、评定和定级标准,以及对该技术试验方法的实施标准,因此,红外无损检测技术也有待于深入研究。

  红外热像检测技术的发展,使及时、准确解决炉管检测成为可能,在石油化工装置的状态检测和故障诊断工作中,红外热像检测技术可以应用于加热炉炉管损伤诊断等方面,到目前为止,对于低温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、高温的乙烯裂解炉炉管的红外热像检测已经取得了一定的检测经验

  从目前石化设备红外检测现状看,其发展趋势为:

⑴、理论研究的进一步深入。石化设备红外无损技术的进步,有赖于基础理论研究的深入,这是推动理论发展的动力,理论研究的重点在红外热像图识别方面,因而力学、传热学等学科的理论将进一步应用并建立精确度较高的缺陷检测关系式。

⑵、进一步与计算机相结合,实现规范化与精密化检测,从目前检测看,拥有红外热像仪的单位,各自有自己的仪器、方法、对象和判别标准,从某一具体的装置入手,结合现有的经验和理论,实现规范化和精密化诊断,这是石化设备红外检测发展的必然趋势。


(信息来源:中国腐蚀与防护网)

 

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