王鐵柱 程小路 賈超 時勇勇 陳喜軍(中石油長慶油田公司第三采氣廠,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300)

設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)在石化企業(yè)的應(yīng)用

王鐵柱 程小路 賈超 時勇勇 陳喜軍(中石油長慶油田公司第三采氣廠,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300)

溫度是設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行的重要指標(biāo)之一，紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)成熟并得到了廣泛應(yīng)用，靜設(shè)備無溫度檢測裝置，如果器壁發(fā)生點(diǎn)蝕不能及時發(fā)現(xiàn)，會造成設(shè)備損壞或事故，動設(shè)備溫度檢測裝置較少，無法檢測設(shè)備整體溫度狀況，設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)就是基于紅外熱成像技術(shù)，通過設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)（FT20），可以在設(shè)備運(yùn)行過程中全面檢測設(shè)備溫度，可以進(jìn)行連續(xù)檢測，錄入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，及時發(fā)現(xiàn)靜設(shè)備點(diǎn)蝕、閥門內(nèi)漏、動設(shè)備故障造成的局部溫度高等，及時進(jìn)行處理，防止設(shè)備事故的發(fā)生。

設(shè)備溫度;不停產(chǎn)在線檢測;連續(xù)記錄分析

1 設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)介紹

1.1 性能介紹

設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)基于紅外熱成像技術(shù)，即通過紅外傳感器接收位于一定距離的被測目標(biāo)所發(fā)出的紅外輻射，再由信號處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成為目標(biāo)的視頻熱圖像的一種技術(shù)，它將物體的熱分布轉(zhuǎn)換為可視圖像，并在監(jiān)視器上以灰度級或偽彩色顯示出來，從而得到被測目標(biāo)的溫度分布場。紅外檢測技術(shù)具有不需停產(chǎn)、遠(yuǎn)距離非接觸測量、準(zhǔn)確高效（精度可達(dá)0.01℃）、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，克服了定期計劃檢修的盲目性，具有很高的安全性和經(jīng)濟(jì)價值。近年來在醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天、無損探傷、安全檢查等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)”簡稱FT20，通過一個內(nèi)置的可替換閃存進(jìn)行影像存儲（COMPACTFLASH CARD)、影像模擬、和輻射測量將看不見的微量熱輻射，經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換為可見圖像。

工作方式：吸收微量熱輻射，光譜中波長0.75~400微米的一段稱為微量輻射線，微量輻射線是不可見光線。所有高于絕對零度的物質(zhì)都可以產(chǎn)生輻射熱量，輻射熱從低向高處流動或是從高處向低處流動。本系統(tǒng)將看不見的微量熱輻射（8到20微米波段的長波輻射線），經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換為可見圖像，圖像經(jīng)過分析后，對檢測部位進(jìn)行進(jìn)一步的分析比對，為判斷故障的發(fā)展趨勢，出具檢測報告。

相比只能在單個點(diǎn)處獲得溫度讀數(shù)的紅外測溫槍不同，熱成像儀可以捕獲關(guān)鍵部位以及設(shè)備整體的溫度，還可以將圖像上載到數(shù)據(jù)庫中與之前測量的圖片進(jìn)行對比分析。

1.2 系統(tǒng)組成

設(shè)備不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)由現(xiàn)場采集部分和軟件處理分析兩大部分組成。

1.2.1 現(xiàn)場采集部分

包括：主機(jī)、現(xiàn)場采集軟件包、數(shù)碼相機(jī)。

使用方法：FT20使用的是手動調(diào)焦方式。雙手拿好儀器，注視屏幕顯示的動態(tài)圖像，用右手食指旋轉(zhuǎn)鏡頭光圈。當(dāng)屏幕顯示的動態(tài)圖像比較清晰時，停止旋轉(zhuǎn)光圈。此時只需要輕微調(diào)動，就會得到最優(yōu)的焦距。

特點(diǎn)：在不停產(chǎn)的狀態(tài)下實(shí)時顯示生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)。利用預(yù)裝GE板上操作軟件進(jìn)行現(xiàn)場定義，根據(jù)檢測不同的設(shè)備有三個量程可以調(diào)整。

1.2.2 軟件處理分析部分

包括：高速圖像處理筆記本、后處理分析軟件。

使用方法：為了操作人員更便捷地將日常采集到的檢測圖像存儲起來，便于后期查看跟蹤。

1.3 應(yīng)用范圍

不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)主要用于發(fā)現(xiàn)電氣和機(jī)械異常現(xiàn)象，適合作為綜合性狀況監(jiān)視和預(yù)防性維護(hù)程序的組成部分?？梢詫?shí)現(xiàn)以下功能：

?監(jiān)視和測量大型電機(jī)或其他旋轉(zhuǎn)設(shè)備的軸承溫度

?識別電子設(shè)備中的高溫點(diǎn)

?識別密封容器上的泄露點(diǎn)

?查找工藝管道或其他隔熱過程中的故障隔離層

?查找大功率電路中的故障接頭

?查找配電盤中的過載斷路器

?識別閥門內(nèi)漏

?識別容器點(diǎn)蝕和局部腐蝕

?識別儲罐液位，顯示液位線和分隔層

?識別管道堵塞、變薄、腐蝕、滲漏等故障

1.4 創(chuàng)建報告

將標(biāo)注完成的圖像復(fù)制到“設(shè)備不停產(chǎn)故障檢測報告”模板上進(jìn)行分析。報告包括檢測設(shè)備的單位、部位、時間、地點(diǎn)、輻射圖、融合圖、檢測結(jié)果、建議措施、初步診斷、設(shè)備管理人、檢測人員、報告時間共12項(xiàng)內(nèi)容，將每次檢測的報告進(jìn)行歸類存檔，通過連續(xù)性檢測，還可以繪制出設(shè)備溫度變化曲線，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。

2 不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)的應(yīng)用評價及推廣

通過現(xiàn)場應(yīng)用可以看出，不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)可以方便有效地及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行的問題，結(jié)果直觀，對比性強(qiáng)，有較大的優(yōu)勢。通過部分檢修發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果準(zhǔn)確。通過Insi?deIR軟件，可以通過連續(xù)檢測持續(xù)關(guān)注重要設(shè)備的溫度變化情況，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，減少設(shè)備損壞或設(shè)備事故的發(fā)生。

紅外熱成像測溫技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：

?非接觸測量，不會影響目標(biāo)的溫度分布，對遠(yuǎn)距離目標(biāo)，高速移動目標(biāo)、帶點(diǎn)目標(biāo)、高溫目標(biāo)及其他不可接觸目標(biāo)都可采用。

?響應(yīng)快，它不必像一般熱電偶、熱電阻一樣要求與被測目標(biāo)達(dá)到熱平衡，只接受目標(biāo)輻射即可，而輻射的傳播速度為光速。

?測溫范圍寬，可達(dá)-45℃—2000℃。

?靈敏度高，精度可達(dá)0.01℃，能準(zhǔn)確反映細(xì)小溫差。

?空間分辨率高，點(diǎn)成像系統(tǒng)1s內(nèi)可測出20萬個點(diǎn)，數(shù)據(jù)豐富。

現(xiàn)在紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天、無損探傷、安全檢查等領(lǐng)域得到了非常的應(yīng)用，但并沒有得到普及，因此有很大的應(yīng)用空間。

通過定期采集測量數(shù)據(jù)并隨時間跟蹤關(guān)鍵指標(biāo)以預(yù)測關(guān)鍵設(shè)備何時需要維修而避免發(fā)生故障，將維護(hù)資源從緊急維修轉(zhuǎn)移到對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行有計劃的檢查上來，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)，有高的安全性和經(jīng)濟(jì)價值。

3 結(jié)語

綜上所述，溫度是表征設(shè)備正常運(yùn)行的重要參數(shù)之一，通過不停產(chǎn)安全隱患檢測系統(tǒng)可以有效的連續(xù)檢測各類設(shè)備的溫度參數(shù)，檢測結(jié)果分析簡單有效，準(zhǔn)確性強(qiáng)，對比性強(qiáng)，能有效及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，防止設(shè)備事故的發(fā)生。因此下一步建議如下：

（1）加強(qiáng)該設(shè)備與測溫槍、壁厚檢測儀等儀器進(jìn)行比對檢測分析，進(jìn)一步摸索出使用規(guī)律，增強(qiáng)檢測結(jié)果的權(quán)威性；

（2）強(qiáng)化設(shè)備、容器檢修期間對問題的跟蹤驗(yàn)證過程，做好數(shù)據(jù)的積累工作；

（3）建議該設(shè)備的使用與生產(chǎn)運(yùn)行相結(jié)合，定期定人檢測，更進(jìn)一步為生產(chǎn)單位查找隱患。使不停產(chǎn)檢測系統(tǒng)在生產(chǎn)單位的使用制度化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

[1]鄭兆平，曾漢生；紅外熱成像測溫技術(shù)及其應(yīng)用；紅外技術(shù)；2003.

王鐵柱（1988）男，漢族，山東濰坊人，助理工程師，主要從事天然氣生產(chǎn)工作。