化工设备检测中红外热成像技术的应用分析
张立国1，赵中艳2，王国超3
【摘 要】摘要：本文从作者工作实际出发，翻阅相关的文献以及资料，针对化工设备检测中红外热成像技术进行分析，重点讨论红外成像技术的相关概念、红外成像技术原理以及实际应用，旨在帮助化工企业更好地应用红外热成像技术，加强设备检测的准确性。 【期刊名称】中国设备工程 【年(卷),期】2019(000)006 【总页数】3
【关键词】化工设备；检测；红外热成像技术；应用
红外成像技术是目前化工设备检测中的一项关键技术，一般红外成像技术是对高精度设备进行无损检测，这种技术应用在化工设备检测中，能够提高损伤检测效率，并且减少因为检测对设备产生的损伤。
1 红外热成像技术的相关概述
红外热成像技术是目前为止最优的检测技术手段之一，在设备仪器检测中广泛使用，例如电气设备、化工设备以及精密仪器等，并且在检测过程中由于损伤较少、精密度较高，受到了各设备检测单位的青睐。 1.1 红外热成像技术的涵义
红外热成像技术通常使用红外探测仪器以及显示屏呈现，对需要检测的化工设备进行红外热检测，通过显示红外辐射能量分布情况来确定化工设备的工作情况，可以详细将检测的化工设备红外热辐射能量图在显示器中呈现出来，检测维护人员可以通过显示屏检测其化工设备的运行情况，一旦出现故障，红外热
成像异常，可以及时定位故障部位，有效减少故障带来的损失，并且提升检测效率，准确发现情况，及时进行维修，加强工作及时性。 1.2 红外热成像技术的原理
红外热成像技术其实就是利用目前的成像技术，对化工设备进行使用过程中的检测，实际上在使用红外热成像技术时候，主要应用在几个方面：第一个方面，红外热成像技术检测化工设备外表面辐射以及内部消耗散热；第二个方面，可以直接对化工设备装置进行红外热扫描；第三个方面，可以利用红外热成像技术对辐射应力进行分析。通过以上的正确使用，可以提高检测的效率。在研究理论上来讲，所有温度高于绝对零度的物体外表面都会发出红外热辐射能，其中一般红外热辐射的波长为0.76 ～1000μm，根据司特攀博尔兹曼定律，其中关键一条可以得出：物体放射的辐射能量能够与其温度的四次方成正比。所以目前为止利用相应的公式：
公式中W 表示物体外表面单位面积中的辐射能，ξ 表示的是物体外表面的发射率，δ 表示司特攀博尔兹曼常数，T 表示其中的绝对温度。由上述，可以得到利用红外热成像技术探测出物体外表面的辐射能量，就能够计算出物体外表面的温度。红外热成像技术就是利用上述的原理、定律以及相应公式，使用红外热探测装置收集化工设备外表面的辐射能，通过现场安装的热像仪器装置的分析处理软件进行整理、储存、分析数据，最后在屏幕生成具体的检测报告，同时内部处理软件可以储存热像仪器装置的具体数据，可以还原出相应的物体外表面温度分布图，就是热像图，并且提供物体外表面的相应数据可以帮助分析以及使用操作。由于石油化工设备在使用过程中，一旦停产进行检测维护，将对整个企业产生巨大的损失，所以进行检测的时候，温度是最能够直接反应其
运行稳定性以及设备整个状态的重要依据。其中包括所有可以使用温度高于绝对零度的物体外表面，红外热成像技术可以使用在整体化工设备检测中，并且能够得到动态变化的过程，能够帮助企业实现动态设备的维护管理。
2 红外热成像技术在化工设备中的应用
2.1 通过物体外表面辐射能和物体内部耗散红外检测
在化工设备中，由于需要各种压力管道以及压力泵进行工作，其内部为了防止腐蚀以及保温隔热的因素，所以在高温设备中装有内衬。一旦压力容器、压力管道内部隔热衬里或保温出现损坏问题，将会出现内壁温度升高，保温材料的性能受损，设备很容易受到高温的影响出现故障。通常对于这种运行的高温设备容器、管道、内衬检测的手段需要定期安排停止化工生产进行维护检修，并且需要打开高温设备容器，进入内部检查内衬，进行修补。所以这种检测维修只是凭借维修工人的仔细检查以及经验进行，具有较大的盲目性。红外热成像技术可以根据设备外表面温度确定辐射能，及时发现辐射异常部位，然后根据异常部位呈现的特征进行分析，检测维修人员可以随时监控，发现故障后可以直接安排停车进行维修，节省筛查以及检测的时间，并且提高筛查的准确性。其中以某化工企业的高温设备容器管道以及内衬为例，进行损伤温度研究。根据该公司实际情况，提出相应的损伤判断标准，作为其他单位的参考依据。通过本单位大量的红外热像图以及高温设备容器、管道以及内衬损伤检测进行对比分析，可以看出不同种类的损伤都有其特色的红外热像图。其中可以进行以下几项判断：当温度不规律散热区出现较为细且长的形状，通常可以判断此部位出现裂缝，并且当外表面温度为中等程度故障的时候，基本可以认定为贯穿性裂缝，当温度为中下程度故障时，可以认定为初始开裂裂缝，进行简单处理
化工设备检测中红外热成像技术的应用分析
