殷瑩敏

摘要：紅外熱像儀的應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣泛，作為化工企業(yè)，很多設(shè)備往往會(huì)處于高溫，高壓，腐蝕，氧化的惡劣工況下，利用紅外成像技術(shù)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做到及時(shí)了解和掌握，較早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并迅速查明原因，使生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)得以安全進(jìn)行，同時(shí)使設(shè)備的使用壽命不斷延長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：電力；化工；熱像儀

1探知熱像儀

紅外熱像儀是一種利用紅外熱成像技術(shù)，通過(guò)對(duì)標(biāo)的物的紅外輻射探測(cè)，并加以信號(hào)處理、光電轉(zhuǎn)換等手段，將標(biāo)的物的溫度分布的圖像轉(zhuǎn)換成可視圖像的設(shè)備。紅外熱像儀將實(shí)際探測(cè)到的熱量進(jìn)行精確的量化，以“面”的形式實(shí)時(shí)成像標(biāo)的物的整體，因此能夠準(zhǔn)確識(shí)別正在發(fā)熱的疑似故障區(qū)域。操作人員通過(guò)屏幕上顯示的圖像色彩和熱點(diǎn)追蹤顯示功能來(lái)初步判斷發(fā)熱情況和故障部位，同時(shí)嚴(yán)格分析，從而在確認(rèn)問(wèn)題上體現(xiàn)了高效率、高準(zhǔn)確率。

早先用于軍事領(lǐng)域的紅外熱像儀，最近這些年不斷向民用、工業(yè)用領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)展。歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家自上世紀(jì)70年代開(kāi)始，先后開(kāi)始探索紅外熱像儀在各個(gè)領(lǐng)域的使用。經(jīng)過(guò)幾十年的持續(xù)發(fā)展，紅外熱像儀從一個(gè)笨重的機(jī)器已經(jīng)發(fā)展成一個(gè)輕便、便攜的用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的設(shè)備。由于復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以及測(cè)試時(shí)產(chǎn)生的溫度場(chǎng)差異等因素，比較好的熱像儀必須具備以下標(biāo)準(zhǔn)：至少320*240的像素、空間分辨率小、分辨率小于0.1℃、具備可見(jiàn)光圖像合成和紅外圖像功能。紅外熱成像技術(shù)能夠最終生成高質(zhì)量的圖像，歸結(jié)于其能夠進(jìn)行高分辨率的、非接觸式的溫度成像。通過(guò)紅外熱成像技術(shù)提供的各種信息，可以彌補(bǔ)人類(lèi)視覺(jué)上的不足。紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)在諸如石化、醫(yī)療、汽車(chē)、電力系統(tǒng)等許多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，其發(fā)展的前景不可限量。

2廣泛應(yīng)用的紅外熱成像儀

（1）對(duì)于發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的不平衡負(fù)載，軸承溫度過(guò)高，碳刷、滑環(huán)和集流環(huán)發(fā)熱，繞組短路或開(kāi)路，冷卻管路堵塞，過(guò)載過(guò)熱等問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（2）可以對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行維修檢查。而對(duì)于安全防盜，屋頂查漏，環(huán)保檢查，節(jié)能檢測(cè)，無(wú)損探傷，森林防火，醫(yī)療檢查，質(zhì)量控制等也比較有幫助。

（3）可以監(jiān)控像火山爆發(fā)、山體滑坡等突發(fā)的自然環(huán)境變化。

（4）對(duì)于變壓器的套管過(guò)熱，過(guò)載，接頭松動(dòng)，冷卻管堵塞不暢，接觸不良，三相負(fù)載不平衡等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（5）對(duì)于電氣裝置的接觸不良，過(guò)載，接頭松動(dòng)或，過(guò)熱，不平衡負(fù)荷等隱患進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

紅外熱像儀的應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣泛，在科研領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、電子等行業(yè)都將發(fā)揮出舉足輕重的作用。

3電力系統(tǒng)中紅外熱像儀的應(yīng)用

電力設(shè)備一旦發(fā)生故障，大多數(shù)都有發(fā)熱的現(xiàn)象出現(xiàn)。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，我們以紅外診斷的角度來(lái)分析，由于存在電流效應(yīng)，載流導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生不小的電阻損耗，大量的接頭、連接件或者觸頭分布在電能輸送的整個(gè)回路上。在輸電回路中，各種的接頭、觸頭或連接件的接觸電阻在理想的情況下會(huì)低于相連接導(dǎo)體部分的電阻。連接部位的損耗發(fā)熱如果按正常水平來(lái)說(shuō)，應(yīng)該低于或等于相鄰載流導(dǎo)體的發(fā)熱程度。而局部過(guò)熱是因?yàn)槟承┙宇^、觸頭或連接件因?yàn)椴涣嫉倪B接，致使增大了接觸電阻，使得電阻損耗在該部位不斷增加和溫度的高速攀升。將熱像儀運(yùn)用于設(shè)備的安全檢修上很早就用在電力行業(yè)上，通過(guò)其對(duì)電氣線路和設(shè)備的熱缺陷進(jìn)行遠(yuǎn)程紅外探測(cè)，如互感器、變壓器、母線、導(dǎo)線、套管、刀閘、電力電容器、斷路器、電力電纜、低壓電器、避雷器以及具有電壓、電流導(dǎo)致熱效應(yīng)或其他致熱效應(yīng)的電力設(shè)備的二次回路等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、預(yù)防、處理重大電力事故的發(fā)生起到了關(guān)鍵而有效的作用。

電力設(shè)備狀態(tài)的檢修要不斷提升，這樣就可以保證電力生產(chǎn)安全而高效地運(yùn)行。對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)以及在線監(jiān)測(cè)手段是目前狀態(tài)檢測(cè)的兩種手段，因此在電力安全生產(chǎn)中這兩種手段始終起著至關(guān)重要的作用。作為一門(mén)新技術(shù)的紅外成像技術(shù)，無(wú)比的優(yōu)越性體現(xiàn)在電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)中。紅外成像技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好與否進(jìn)行診斷是按照設(shè)備的熱狀態(tài)分布為依據(jù)的。它具有快速、不接觸、不停運(yùn)、遠(yuǎn)距離、直觀地對(duì)設(shè)備的熱狀態(tài)進(jìn)行成像的優(yōu)點(diǎn)。在運(yùn)行狀態(tài)下電力設(shè)備的熱分布正常與否是判斷該設(shè)備狀態(tài)是否良好的一個(gè)重要特征，因?yàn)殡娏υO(shè)備的熱像圖是設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下熱狀態(tài)及其溫度分布的最真實(shí)的描寫(xiě)，所以采用紅外成像技術(shù)來(lái)診斷電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及其隱患缺陷是通過(guò)對(duì)設(shè)備熱像圖進(jìn)行分析的。

4我公司對(duì)紅外熱像儀的應(yīng)用

作為化工企業(yè)，紅外熱像儀在我公司更有著極為廣泛的應(yīng)用?；て髽I(yè)里存在很多處在高壓，高溫，易腐蝕，易氧化的惡劣情況下運(yùn)行的設(shè)備。這些設(shè)備工作周期長(zhǎng)，維修時(shí)間短，運(yùn)行后一般不會(huì)間斷運(yùn)行。而且作為系統(tǒng)綜合性的企業(yè)，不僅有大量的正常化工設(shè)備，還有一些輔助性的設(shè)備，比如電氣、電力、儀表等。這些設(shè)備如果發(fā)生了事故，不但帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)上的損失，也容易造成人員的損害。為了對(duì)這些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有所了解和掌握，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并迅速查明發(fā)熱的原因，保證生產(chǎn)的安全進(jìn)行，同時(shí)延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，進(jìn)而能夠根據(jù)實(shí)際情況排出一個(gè)檢修的計(jì)劃，紅外熱像儀是一個(gè)最好的選擇。室內(nèi)設(shè)備由于沒(méi)有外界陽(yáng)光和天氣的干擾，更適合測(cè)溫型的熱像儀進(jìn)行精確的溫度檢測(cè)。

為了做到防患于未然，我公司設(shè)置了測(cè)溫管理范圍，將已經(jīng)投入到運(yùn)行的各個(gè)電壓等級(jí)的電氣設(shè)備，包括直流電源裝置、UPSEPS電源裝置、電氣系統(tǒng)的一次回路和二次控制回路設(shè)備、通信設(shè)備等都劃入其范圍。全面掌握各個(gè)設(shè)備的健康情況，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過(guò)高的設(shè)備時(shí)，第一時(shí)間查找其產(chǎn)生高溫的原因并根據(jù)設(shè)備的性質(zhì)和當(dāng)時(shí)具體情況加以消除，并將處理之后的紅外成像照片存檔。

過(guò)去，公司主要依靠定期停運(yùn)，對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行檢修。這樣浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力。紅外熱成像技術(shù)成熟并且推廣后，預(yù)報(bào)警式的檢修制度正式形成。如果電氣設(shè)備的溫度出現(xiàn)了異常情況，可利用紅外熱成像技術(shù)根據(jù)已測(cè)出的該設(shè)備的熱像圖譜和異常溫度，結(jié)合其運(yùn)行和檢修的具體情況以及其他電氣設(shè)備的試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行綜合的情況分析，判斷該電器設(shè)備異常的部位和性質(zhì)。

電力設(shè)備的事故眾所周知大都不是突然發(fā)生的，這其中大多有一個(gè)或快或慢的循序變化過(guò)程。電氣元部件會(huì)逐漸出現(xiàn)例如銹蝕、松動(dòng)、破裂等情況，導(dǎo)致接觸的電阻逐漸增加，從而使電氣元部件的局部或整體溫度升高，出現(xiàn)了熱異常的現(xiàn)象。熱像儀這時(shí)就可以通過(guò)直接觀察和測(cè)量來(lái)發(fā)現(xiàn)這些熱異常現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)異常故障的位置和嚴(yán)重的程度。因此在有條件的情況下，定期使用熱像儀進(jìn)行溫度檢測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患或快速判斷出事地點(diǎn)，真正做到了防患于未然，同時(shí)減少了巨額經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]王魁漢.溫度測(cè)量技術(shù)[M].東北工學(xué)院出版社,1991.endprint