设备不停产安全隐患检测系统在石化企业的应用

王铁柱 程小路 贾超 时勇勇 陈喜军(中石油长庆油田公司第三采气厂,内蒙古 鄂尔多斯 017300)

设备不停产安全隐患检测系统在石化企业的应用

王铁柱 程小路 贾超 时勇勇 陈喜军(中石油长庆油田公司第三采气厂,内蒙古 鄂尔多斯 017300)

温度是设备安全平稳运行的重要指标之一，红外热成像技术已经成熟并得到了广泛应用，静设备无温度检测装置，如果器壁发生点蚀不能及时发现，会造成设备损坏或事故，动设备温度检测装置较少，无法检测设备整体温度状况，设备不停产安全隐患检测系统就是基于红外热成像技术，通过设备不停产安全隐患检测系统（FT20），可以在设备运行过程中全面检测设备温度，可以进行连续检测，录入数据库进行分析，及时发现静设备点蚀、阀门内漏、动设备故障造成的局部温度高等，及时进行处理，防止设备事故的发生。

设备温度;不停产在线检测;连续记录分析

1 设备不停产安全隐患检测系统介绍

1.1 性能介绍

设备不停产安全隐患检测系统基于红外热成像技术，即通过红外传感器接收位于一定距离的被测目标所发出的红外辐射，再由信号处理系统转变成为目标的视频热图像的一种技术，它将物体的热分布转换为可视图像，并在监视器上以灰度级或伪彩色显示出来，从而得到被测目标的温度分布场。红外检测技术具有不需停产、远距离非接触测量、准确高效（精度可达0.01℃）、响应快等优点，克服了定期计划检修的盲目性，具有很高的安全性和经济价值。近年来在医疗卫生、航空航天、无损探伤、安全检查等领域得到了广泛的应用。

设备不停产安全隐患检测系统”简称FT20，通过一个内置的可替换闪存进行影像存储（COMPACTFLASH CARD)、影像模拟、和辐射测量将看不见的微量热辐射，经数字转换为可见图像。

工作方式：吸收微量热辐射，光谱中波长0.75~400微米的一段称为微量辐射线，微量辐射线是不可见光线。所有高于绝对零度的物质都可以产生辐射热量，辐射热从低向高处流动或是从高处向低处流动。本系统将看不见的微量热辐射（8到20微米波段的长波辐射线），经数字转换为可见图像，图像经过分析后，对检测部位进行进一步的分析比对，为判断故障的发展趋势，出具检测报告。

相比只能在单个点处获得温度读数的红外测温枪不同，热成像仪可以捕获关键部位以及设备整体的温度，还可以将图像上载到数据库中与之前测量的图片进行对比分析。

1.2 系统组成

设备不停产安全隐患检测系统由现场采集部分和软件处理分析两大部分组成。

1.2.1 现场采集部分

包括：主机、现场采集软件包、数码相机。

使用方法：FT20使用的是手动调焦方式。双手拿好仪器，注视屏幕显示的动态图像，用右手食指旋转镜头光圈。当屏幕显示的动态图像比较清晰时，停止旋转光圈。此时只需要轻微调动，就会得到最优的焦距。

特点：在不停产的状态下实时显示生产运行设备的技术状态。利用预装GE板上操作软件进行现场定义，根据检测不同的设备有三个量程可以调整。

1.2.2 软件处理分析部分

包括：高速图像处理笔记本、后处理分析软件。

使用方法：为了操作人员更便捷地将日常采集到的检测图像存储起来，便于后期查看跟踪。

1.3 应用范围

不停产安全隐患检测系统主要用于发现电气和机械异常现象，适合作为综合性状况监视和预防性维护程序的组成部分。可以实现以下功能：

♦监视和测量大型电机或其他旋转设备的轴承温度

♦识别电子设备中的高温点

♦识别密封容器上的泄露点

♦查找工艺管道或其他隔热过程中的故障隔离层

♦查找大功率电路中的故障接头

♦查找配电盘中的过载断路器

♦识别阀门内漏

♦识别容器点蚀和局部腐蚀

♦识别储罐液位，显示液位线和分隔层

♦识别管道堵塞、变薄、腐蚀、渗漏等故障

1.4 创建报告

将标注完成的图像复制到“设备不停产故障检测报告”模板上进行分析。报告包括检测设备的单位、部位、时间、地点、辐射图、融合图、检测结果、建议措施、初步诊断、设备管理人、检测人员、报告时间共12项内容，将每次检测的报告进行归类存档，通过连续性检测，还可以绘制出设备温度变化曲线，及时发现设备故障。

2 不停产安全隐患检测系统的应用评价及推广

通过现场应用可以看出，不停产安全隐患检测系统可以方便有效地及时发现现场设备运行的问题，结果直观，对比性强，有较大的优势。通过部分检修发现检测结果准确。通过Insi⁃deIR软件，可以通过连续检测持续关注重要设备的温度变化情况，及时发现设备故障，减少设备损坏或设备事故的发生。

红外热成像测温技术具有很多优点：

♦非接触测量，不会影响目标的温度分布，对远距离目标，高速移动目标、带点目标、高温目标及其他不可接触目标都可采用。

♦响应快，它不必像一般热电偶、热电阻一样要求与被测目标达到热平衡，只接受目标辐射即可，而辐射的传播速度为光速。

♦测温范围宽，可达-45℃—2000℃。

♦灵敏度高，精度可达0.01℃，能准确反映细小温差。

♦空间分辨率高，点成像系统1s内可测出20万个点，数据丰富。

现在红外热成像技术已经在医疗卫生、航空航天、无损探伤、安全检查等领域得到了非常的应用，但并没有得到普及，因此有很大的应用空间。

通过定期采集测量数据并随时间跟踪关键指标以预测关键设备何时需要维修而避免发生故障，将维护资源从紧急维修转移到对关键设备进行有计划的检查上来，实现预测性维护，有高的安全性和经济价值。

3 结语

综上所述，温度是表征设备正常运行的重要参数之一，通过不停产安全隐患检测系统可以有效的连续检测各类设备的温度参数，检测结果分析简单有效，准确性强，对比性强，能有效及时发现设备故障，防止设备事故的发生。因此下一步建议如下：

（1）加强该设备与测温枪、壁厚检测仪等仪器进行比对检测分析，进一步摸索出使用规律，增强检测结果的权威性；

（2）强化设备、容器检修期间对问题的跟踪验证过程，做好数据的积累工作；

（3）建议该设备的使用与生产运行相结合，定期定人检测，更进一步为生产单位查找隐患。使不停产检测系统在生产单位的使用制度化、标准化、规范化。

[1]郑兆平，曾汉生；红外热成像测温技术及其应用；红外技术；2003.

王铁柱（1988）男，汉族，山东潍坊人，助理工程师，主要从事天然气生产工作。