广东省特种设备检测研究院 广东揭阳 528251
摘 要：本文主要分析红外热成像技术在特种承压设备检验中的具体应用，对红外热成像技术的相关原理做了基本介绍。而特种承压设备主要围绕锅炉、分气缸和膨胀槽及其辅机等展开讨论，对该技术的识别、检测等功能做了探讨和汇总，并对该技术的未来应用进行了展望。以期为红外热成像技术的实际应用提供更多参考依据。
关键词：红外热成像技术；特种承压设备；应用；检验
生产经营中经常会用到锅炉和压力容器以及客运索道等具备较大危险性的设备，通常被称为特种设备，有些与人们的日常生活息息相关，比如大型的游乐场设施等[1]。而特种设备在现实中被分为承压和电机两大类。承压设备通常与高温或低温紧密相连，而在高压工作和运转中则需要在外部设置保温层。这类特种承压设备在以往的检测中通常需要停机甚至是拆除才能进行，在整机运行中无法完成评估和检测，带来诸多不便，同时也提升了企业运营的成本。当下正被广泛使用的红外热成像技术可在整机运行中收集到完整的温度数据，并且测量数据更为准确且不必接触就能完成操作，还有远距离操作等优势。文章就红外热成像技术在特种承压设备检验中的应用展开具体分析。
一、浅析红外热成像技术的工作原理
设备在运行中自身会产生红外辐射，而红外热成像技术能敏锐的捕捉到这种辐射信号，进而生成肉眼可见的影像资料，且辐射信号会随着温度的升高而逐渐增强。根据不同的设备和不同温度会产生差异性的红外辐射。所以红外热成像技术能将不同的辐射信号转化成相应的图像，进而体现出设备各个局部的准确温度。当待测的设备发出红外辐射时光学镜片会对准探测器，之后便引发了光电反应，而相应的电子装置会及时读取信息最终生成图像资料，可在屏幕中详细的观测到。根据红外热成像技术得到的相关数据和图像资料就能对目前正在运行的设备状态进行分析和评估，具有更好的实用价值。
二、红外热成像技术应用于特种承压设备检验中的分析
（一）应用于锅炉的检验
目前在工业领域中锅炉的使用较为广泛，其能让化学能量转化为工业所需的热能量，锅炉在日常使用中需要承受较高的温度与压力，具有高耗能和高危险性的特点。根据能量来源不同锅炉经常被分为蒸汽型和有机载体型。由于锅炉的高耗能特点进而让红外热成像技术的优势得以很好发挥，采用该技术能对锅炉的整体运行状态进行直接检验和评估，可及时发现能量被耗损的情况，以便对保温不周的局部进行维修和维护，具有及时检出和及时补救的优点。比如在对某锅炉进行检验时，发现图像中的高位槽其最大温度已经上升至156°，但按照相关规定其最高温度应为80°，有机载体的温度大幅度超出规定值时会加速氧化，进而导致老化的速度也增快，对有机载体自身的性能会产生严重影响，并且会导致其出现各类安全隐患。红外热成像技术能及时反映这类问题，对锅炉的正常使用和性能维护都具有积极作用。
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（二）应用于压力容器的检验
压力容器在实际中主要分为低温、常温和高温三大类，具有储存和反应以及热交换等作用。红外热成像技术能通过相关设备对压力容器各个局部的温度进行准确测量，以随时掌握设备的使用情况。比如红外热成像技术可用于检验分气缸的疏水阀，按照正常推理，工作中疏水阀的蒸汽侧温度肯定比冷凝侧的温度更高，这一特点就可通过该技术进行确认。再比如，该技术还可用于检验液化天然气贮罐，立式的罐体其顶端如果存在局部温度较低的情况，则说明可能出现了爆冷不良的现象，也可能为珠光砂下沉，对容器内的介质会造成影响，需要立即采取干预措施。
（三）应用于压力管道的检验
压力管道的应用极为普遍，经常被用于传输工艺介质和所需的热能量，可应用红外热成像技术来检验压力管道的温度分布，从而对管道的使用情况做出正确判断和评估。该技术能及时探测到膨胀位置的准确温度，找出浪费能源的具体位置。通常情况下若局部管道温度偏高则说明该部位内或有缺陷和变薄的现象，尤其在管壁厚度检查中应该充分重视这一问题。管道系统一般都较为复杂，而红外热成像技术能对其错综复杂的管道网络和工艺流程进行分析和评估，通过温度产生的各类参数对各类管道进行区分管理。
三、浅析并总结红外热成像技术应用中的相关要点
随着科技的发展和进步，红外热成像技术逐渐得到了普遍应用，而该技术在特种承压设备检验中的运用正在越来越区域广泛，其具有高科技的特点，并结合了信息技术的优势，具有更为便捷和实用的优点。该技术在实际应用中首先要确保数据的准确性，设备的温度极有可能会受到外在环境和因素的影响，主要包括大气衰减、表面的发射率和周围环境以及测量距离等[2]。鉴于此，在具体的测量中应该尽可能选择空气清新时进行，比如少尘最好是无尘时，选择设备自身温度与周边温度之间温差较大时展开，且测量的距离越短越好，其中设备表面发出的发射频率对测量造成的影响最为明显。以不锈钢水杯为例，在不锈钢水杯内装入80°的水，可在水杯外部分别贴上黑白两色电工胶带，采用直接接触法来检测，其显示的温度为79.6°和79.7°，而红外热成像技术检测其温度为37.8°。说明电工胶带所贴处可以测量出设备外在表面的温度，但在同一发射频率下若采用直接接触法来检测则有可能导致较大的测量温差。所以，在对不锈钢和外部包有铝箔等设备进行检测时应该事先对其辐射率进行测定。辐射率可通过在设备表面贴胶带来事先预热；还可对热像仪的辐射频率进行调整，等待已贴胶带的表面和未贴胶带的表面温度完全相同，这时设备的辐射率才能达到测量要求。此外，测量中还应注意选择周边的检测环境和检测距离等问题，以上都会一定程度影响到测量结果，通过修正设备的辐射率就能提升最终的检测准确率，为进一步的评估和判断提供可靠依据。
四、小结与展望
就目前来看，红外热成像技术具有以往其他检测技术不具备的诸多优势，红外热成像技术对特种承压设备的检验效率更高，能通过捕捉信号形成图像进而对设备的运行状况进行准确判断和预估，将存在的各类安全隐患及早排除，从而降低了事故的发生率，不但对特种承压设备提供了保护，确保其得以正常运行，同时对企业来讲也意义深远。不过在实际使用中仍然要注意各类事项，采用多种措施来确保检测的准确性和实用性。
我国的红外热成像技术目前还在不断完善中，关于该技术在生产运营中的相关研究资料并不十分充分，且在实际应用中仍然会受到较多因素的影响和干扰，不论是相关原理还是操作技术等方面都需要不断深入研究和分析，才能进一步提升该技术的应用价值[3]。国内目前在操作规范性中还有待进步和改善，这是决定检测质量最为关键的环节之一，需要不断创新和严格管理。目前红外热成像技术在使用中仍然比较依赖于以往的经验，尚未达到理论分析层面，一旦出现故障往往就会影响工作进步和检测效率，严重时还会导致数据的不准确，而图像与故障之间的各种联系目前还需要更深一步的探索和研究。
参考文献：
[1]林群武 . 红外热成像技术在电力系统设备故障检测中的应用研究 [D]. 合
肥：安徽理工大学，2016.
[2]丁德武，申屠灵女，邹兵，等. 红外热成像技术在石化装置泄漏隐患检测中
的应用 [J]. 安全、健康和环境，2015，15（12）：17-20.
[3] 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(02)
论文作者:陈志鸿
论文发表刊物:《科技新时代》2019年7期
论文发表时间:2019/9/10
标签：技术论文; 设备论文; 温度论文; 锅炉论文; 测量论文; 特种论文; 管道论文; 《科技新时代》2019年7期论文;