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)運行的重要指標之一,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)備運行過程中全面檢測設(shè)備溫度,可以進行連續(xù)檢測,錄入數(shù)據(jù)庫進行分析,及時發(fā)現(xiàn)靜設(shè)備點蝕、閥門內(nèi)漏、動設(shè)備故障造成的局部溫度高等,及時進行處理,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
1.1 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,從而得到被測目標的溫度分布場。紅外檢測技術(shù)具有不需停產(chǎn)、遠距離非接觸測量、準確高效(精度可達0.01℃)、響應(yīng)快等優(yōu)點,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,對檢測部位進行進一步的分析比對,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、現(xiàn)場采集軟件包、數(shù)碼相機。
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:在不停產(chǎn)的狀態(tài)下實時顯示生產(chǎn)運行設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)。利用預(yù)裝GE板上操作軟件進行現(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)電氣和機械異?,F(xiàn)象,適合作為綜合性狀況監(jiān)視和預(yù)防性維護程序的組成部分??梢詫崿F(xiàn)以下功能:
?監(jiān)視和測量大型電機或其他旋轉(zhuǎn)設(shè)備的軸承溫度
?識別電子設(shè)備中的高溫點
?識別密封容器上的泄露點
?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”模板上進行分析。報告包括檢測設(shè)備的單位、部位、時間、地點、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項內(nèi)容,將每次檢測的報告進行歸類存檔,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。
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)備運行的問題,結(jié)果直觀,對比性強,有較大的優(yōu)勢。通過部分檢修發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果準確。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:
?非接觸測量,不會影響目標的溫度分布,對遠距離目標,高速移動目標、帶點目標、高溫目標及其他不可接觸目標都可采用。
?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達到熱平衡,只接受目標輻射即可,而輻射的傳播速度為光速。
?測溫范圍寬,可達-45℃—2000℃。
?靈敏度高,精度可達0.01℃,能準確反映細小溫差。
?空間分辨率高,點成像系統(tǒng)1s內(nèi)可測出20萬個點,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,將維護資源從緊急維修轉(zhuǎn)移到對關(guān)鍵設(shè)備進行有計劃的檢查上來,實現(xiàn)預(yù)測性維護,有高的安全性和經(jīng)濟價值。
綜上所述,溫度是表征設(shè)備正常運行的重要參數(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,準確性強,對比性強,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)加強該設(shè)備與測溫槍、壁厚檢測儀等儀器進行比對檢測分析,進一步摸索出使用規(guī)律,增強檢測結(jié)果的權(quán)威性;
(2)強化設(shè)備、容器檢修期間對問題的跟蹤驗證過程,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)運行相結(jié)合,定期定人檢測,更進一步為生產(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、標準化、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。