化工设备检测中红外热成像技术的应用分析

张中利　郑军

摘 要：作为一种新型的无损检测技术，红外热成像技术具有非常多的优点，在化工设备检测中发挥了重要价值。本文通过分析红外热成像技术的相关内容，对其在化工设备检测中的应用进行了深入研究，旨在促进红外热成像技术的有效发展。

关键词：化工设备；检测；红外热成像技术

中图分类号：TE969 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0032-01

1 红外热成像技术概述

红外热成像技术主要是在红外线探测器的基础上进行物体表面辐射能量的收集，之后通过分析软件对分布图展开分析，将其储存形成专业报告，在分析内部储存图像的基础上得出反射率、中间值、反射温度补偿以及增益等参数，经过计算机分析将红外辐射图像变成可直接观察的图像。该种技术具有实时监控、非接触性等特点，在化工设备检测中具有非常重要的作用。与其他检测技术相比，红外热成像技术在化工设备检测中包括以下优势：（1）灵敏度高。红外热成像技术的应用具有非常高的灵敏度，由探测器形成的红外检测设备能够深入辨别温度，甚至能够分辨设备上0.1℃的温度[1]。而且，化工设备的热分辨力较强，存在较小误差，能够检查出设备中存在的微小变化。（2）操作过程安全。利用红外热成像技术检测化工设备，不需要与设备直接接触，所以操作非常安全。（3）检测效率高。红外热成像技术中的探测器具有非常迅速的响应速度，在采集化工设备情况时非常迅速，而且热点辐射的处理也更加高效。（4）直观性较强。红外热成像技术能够在现代技术的基础上，以图像的形式显示化工设备表面温度场，使其变成更加直观。而且，图像的显示方式较为灵活，温度场图片可以转变成伪彩色显示，也可以通过数字的形式显示。红外热成像技术可以与计算机进行数据热分布交换，便于保存和处理。

2 化工设备检测中红外热成像技术的应用

2.1 化工设备内衬检测

对于化工设备而言，大部分装置为了防止被腐蚀，都会安装内衬，一旦内衬被损坏，设备岩壁表面温度就会升高，材料性能降低。而红外热成像技术的应用，可以通过检测设备外壁温度的方式来检测高温异常地区，并且采取针对性的补救措施，保证设备稳定运行的同时预防安全事故。通过对化工设备的检测，红外热成像技术的开辟了一个新的检测路径。

在衬里损伤程度温度限判据的基础上，能够深入分析损伤程度：首先，当衬里完好无损时，可以通过传热计算的方式得到外壁温度，所得温度为设备外部温度下限。其次，一旦衬里已经被损坏，大设备内部介质温度就会直接作用于外壁金属下，随后获取安全系数下材料的最高温度值，红外检测时大衬里损坏程度会发出警报。基于温度上、下限判据，分析化工企业实际情况，能够总结出单的损伤判据参考指标，从而确定衬里损伤程度。比如，通过原中石化红外技术应用，将其与衬里损伤程度温度限判据、化工企业设备的实际情况相结合，提出了某化工设备衬里损伤温度限判据，具体如表1所示[2]。

2.2 管道内部状态检测

在化工企业生产过程中，利用红外热成像技术能够检测化工设备的管道内部状态，并对各种压力容器和压力设备的性能进行评估。此外，在红外热成像技术的应用背景下，对管道和压力容器的开罐检测工作具有非常重要的意义，从某种程度上能够避免的饿管道及压力容器的损坏。总之，红外热成像技术在化工设备检测中能够增强设备维修针对性，降低盲目性，严格控制不必要的经济投入，在提升化工企业经济效益的同时确保企业健康发展。

2.3 保温层检测

保温层在化工设备中是非常重要的一部分，由于化工设备管道、管线错综复杂，极容易存在保温层漏做的现象，导致热力流失严重，这时化工设备的保温层会受到各种因素的一个像，与管道脱离。而红外热成像技术的应用，能够准确发现化工设备中保温层脱离位置，采取针对性的措施对保温层展开处理，进而增强化工设备的应用效率，預防各种安全事故的发生。另外，红外热成像技术的应用还能检测保温层脱离故障点，增加故障检测精准性，节约故障检测时间，保证化工设备的有效应用[3]。总之，在保温层检测中应用红外热成像技术具有检测成本低、操作安全、检测方便快捷等特点，这是其他常规方法不能与之比拟的。

2.4 溶液液位检测

在化工设备检测中应用红外热成像技术，能够对储罐的液位进行准确检测，不仅有效预防设备停工现象的产生，还能控制安全隐患的出现。除此之外，红外热成像技术还能检测化工设备的各种电器开关，保障检测人员的人身安全，有效避免了停电检测现象的发生，对化工企业生产能力的提升具有重要意义。

2.5 气体泄漏检测

化工企业在生产过程中，会出现各种各样的气体，如液化天然气、液化石油气等，这些气体只有采用特殊的仪器才能进行检测。如果检测力度不够深入，上述气体会发生泄漏、溢出等现象，使化工企业遭受更大的损失，而且泄漏气体在遇到明火的情况下会发生爆炸，严重影响化工企业的经济效益。通过红外热成像技术的应用，能够在化工企业实际情况的基础上，对气体泄漏点进行检测，通知维护人员以最快的速度达到气体泄漏点，采取针对性措施防止气体继续泄漏，有效控制安全隐患的产生。由此可见，在化工设备气体泄漏检测中应用红外热成像技术，能够在增强气体检测能力的同时保证化工企业正常生产，充分发挥化工设备的应用价值。

3 红外热成像技术的发展前景

对于红外热成像技术而言，在外国发展的比较先进。近年来，在计算机技术、现代科学技术不断发展的背景下，红外热成像技术在国内也得到了良好发展，逐渐趋于完善。利用红外热成像技术开展检测工作，在处理自然环境问题、目标辐射率等问题时其优势要高于其他方法。而在进行化工设备检测时，需要认真分析外界环境的干扰因素，采取有效措施予以解决，此外，要注重温度分辨率、空间分辨率的提升，促使红外热成像技术的良好发展。通过结合红外热成像技术和信息技术，还能提升热像技术的检测能力和分析能力。在对辐射应力和缺陷进行检测时，由于受到材料的影响，红外热成像技术仍然存在着一定的不足，热弹性红外冷发射信息一直处于试验阶段，在今后的发展中应该尽量避免现场应用技术的干扰。总之，在先进技术不断完善和发展的过程中，大量辅助科技日渐发展，红外热成像技术在化工设备检测中的有效应用将会成为技术领域重点研究的内容，有利于促进石油化工企业的可持续发展[4]。

4 结语

综上所述，红外热成像技术与现代科技需求相适应，在化工设备检测中具有非常重要的作用，能够对设备内衬、管道状态、保温层、溶液液位以及气体泄漏情况进行检测。利用红外热成像技术检测化工设备时，还能找到设备存在的毁坏点，并采取相应手段予以维护，防止出现经济损失。总之，红外热成像技术是化工企业发展中不可缺少的一项技术，有利于化工无损检测技术的逐渐成熟。

参考文献

[1]蔡建军.红外热成像技术在化工设备检测中的应用及发展初探[J].中国化工贸易，2014，（26）：17+20.

[2]李海.红外热成像在化工设备检测中的应用及发展[J].大科技，2016，（3）：193.

[3]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.

[4]李鑫.红外热成像技术在化工装置中的应用[J].科技创新与应用，2017，（13）：29-30.