朱旭晨 馬鵬 吳晨

摘要：壓力管道已經(jīng)成為我國(guó)現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展中必不可少的一部分，因此在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)以及科技發(fā)展的推動(dòng)下，紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)成為壓力管道檢測(cè)中的有效檢測(cè)方法之一。工業(yè)檢測(cè)人員可以通過(guò)對(duì)紅外熱成像技術(shù)了解并分析壓力管道中的存在缺陷，及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行處理，防止壓力管道因缺陷而產(chǎn)生一系列的安全隱患。本文通過(guò)紅外熱成像技術(shù)，在壓力管道檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)解釋以及闡述，并對(duì)其原理進(jìn)行有關(guān)分析。

關(guān)鍵詞：壓力管道;紅外熱成像技術(shù);應(yīng)用

前言

伴隨著我國(guó)工業(yè)化的全面發(fā)展壓力，管道成為了工業(yè)企業(yè)的代表設(shè)備，同時(shí)這一項(xiàng)特殊的設(shè)備具有嚴(yán)重的安全隱患，為此對(duì)壓力管道進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)成為保障工業(yè)安全以及減少安全事故的重要方式。其中紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用極其適合與壓力管道檢測(cè)，具有對(duì)檢測(cè)人員沒(méi)有直接傷害的特點(diǎn)，因此檢測(cè)人員可以通過(guò)此方法來(lái)對(duì)壓力管道的內(nèi)部蝕坑以及壁厚減薄等情況進(jìn)行缺陷檢測(cè)，并做好相應(yīng)的記錄以及研究分析。

一、紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)的相關(guān)理論

紅外熱成像技術(shù)是利用物理學(xué)知識(shí)將物質(zhì)分組運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱輻射信號(hào)進(jìn)行收集，同時(shí)利用有關(guān)技術(shù)將此熱輻射信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，變成人們可以從中得到信息的方式，進(jìn)一步的幫助檢測(cè)人員掌握其基本情況。

紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用可以清晰的將波段信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，同時(shí)在設(shè)備儀器的顯示器中操作人員可以清楚的觀察到其圖像信息以及壓力管道的溫度信息，因此紅外熱成像技術(shù)對(duì)于檢測(cè)壓力管道內(nèi)的實(shí)際狀況具有良好的幫助。同時(shí)紅外熱成像技術(shù)在檢驗(yàn)壓力管道內(nèi)部質(zhì)量缺陷時(shí)，可以幫助檢驗(yàn)人員更準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部蝕坑現(xiàn)象，進(jìn)一步促使工作人員對(duì)其進(jìn)行措施實(shí)施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，紅外熱成像技術(shù)在進(jìn)行運(yùn)用時(shí)可以在焦距20厘米以上進(jìn)行無(wú)限延伸，保證紅外熱成像技術(shù)可以在非接觸性大面積物體上得到運(yùn)用。此外紅線探測(cè)儀的應(yīng)用并不會(huì)對(duì)壓力管道的周圍環(huán)境造成一定影響，保證了工作人員的工作環(huán)境安全。同時(shí)紅外熱成像技術(shù)到精確度很高，技術(shù)分辨率也很高，致使工作人員在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)應(yīng)用的范圍也很大，能夠及時(shí)的對(duì)動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。

二、紅外熱成像技術(shù)的檢測(cè)對(duì)象

對(duì)于壓力管道的檢測(cè)來(lái)說(shuō)，紅外熱成像技術(shù)可以明確的發(fā)現(xiàn)其存在的熱隱患問(wèn)題，對(duì)于被屏蔽的缺陷來(lái)說(shuō)，紅外熱成像技術(shù)能夠根據(jù)其熱量傳導(dǎo)來(lái)判斷壓力管道的內(nèi)部情況，同時(shí)對(duì)于斷路器母線和導(dǎo)體可以進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試。紅外熱成像技術(shù)主要是應(yīng)用于火災(zāi)情況的偵測(cè)、對(duì)故障的檢查或者對(duì)事物的真?zhèn)悟?yàn)證之中，而壓力管道的檢測(cè)就屬于對(duì)故障的檢查一類。此外，在壓力管道中存在氣孔以及殘?jiān)鼜U物等缺陷都是隔熱性缺陷，且他們的形成都是在焊接時(shí)期，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)通過(guò)射線超聲波以及渦流的檢測(cè)方法進(jìn)而發(fā)現(xiàn)該類缺陷。

管道在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，難免會(huì)產(chǎn)生腐蝕或者沖刷現(xiàn)象，從而致使管道的管壁變薄，因此造成安全隱患，超聲波檢測(cè)壁厚相對(duì)于紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)來(lái)說(shuō)并不占優(yōu)勢(shì)，由于管線較長(zhǎng)且位置不力，壓力管道的工作環(huán)境惡劣，因此超聲波檢測(cè)的難度極大，而紅外線熱成像技術(shù)可以更好的提高檢測(cè)效率，同時(shí)也可以對(duì)壓力管道的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行有關(guān)檢測(cè)。

三、紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)的依據(jù)以及實(shí)驗(yàn)

紅外熱成像技術(shù)能夠更好的發(fā)現(xiàn)壓力管壁的具體內(nèi)部情況，同時(shí)對(duì)物體表面不穩(wěn)定性的檢測(cè)具有良好的檢測(cè)效果。紅外線是由于物體的熱輻射形成的，因此壓力管道內(nèi)布滿紅外線源，進(jìn)行紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)是方便且可行的。

（1）紅外熱成像技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依據(jù)

紅外熱成像技術(shù)對(duì)與壓力管道檢測(cè)來(lái)說(shuō)，能夠良好的獲取壓力管道外壁溫度以及管內(nèi)的流體之間的溫度差，同時(shí)得到管道的材料導(dǎo)熱率以及管內(nèi)外的熱系數(shù)等資源信息，幫助檢測(cè)人員更好的了解壓力管道的實(shí)際情況。紅外線熱成像技術(shù)的檢測(cè)能夠在管壁壁厚以及材料的導(dǎo)熱率出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)，及時(shí)的向檢查人員進(jìn)行匯報(bào)，因此通過(guò)對(duì)管道的溫度進(jìn)行測(cè)試便可以知道壓力管道的缺陷問(wèn)題所在之處。

（2）紅外熱成像技術(shù)的實(shí)際檢測(cè)過(guò)程

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程時(shí)，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程的前期階段需要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行裝置的準(zhǔn)備，將管道泵可以作為壓力源頭進(jìn)行壓力提供，同時(shí)使用不同規(guī)格的壓力管道連接，使管道連接成為循環(huán)系統(tǒng)，此外將水作為有關(guān)介質(zhì)，并在該系統(tǒng)中裝置水槽部分使蒸汽加熱的形式保證水位在20度到80度。實(shí)驗(yàn)的方式是根據(jù)壓力管道中具有熱量傳導(dǎo)的性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中壓力管道存在部分缺陷以及管道的厚度缺陷和介質(zhì)與環(huán)境溫度差等情況對(duì)壓力管道檢測(cè)進(jìn)行模擬。

在對(duì)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境情況進(jìn)行有關(guān)調(diào)制時(shí)，選取沒(méi)有太陽(yáng)光直射的環(huán)境來(lái)保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中表明環(huán)境的溫度若高于流體介質(zhì)的溫度時(shí)，紅外熱成像技術(shù)將會(huì)受到外界程度的影響，因此在缺陷進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)時(shí)，靈敏度會(huì)由此降低。當(dāng)環(huán)境的溫度低于流體的介質(zhì)溫度時(shí)，紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)的靈敏度將會(huì)提高。同時(shí)缺陷的尺寸程度，也會(huì)進(jìn)一步的影響紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)的靈敏度，當(dāng)缺陷的深度與壓力管管壁厚度比越大，則靈敏程度將會(huì)得到提高。除此之外，實(shí)驗(yàn)中也使用了流體中低速和高速流動(dòng)的監(jiān)測(cè)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)流體在低速情況下，紅外熱成像技術(shù)對(duì)缺陷檢測(cè)的靈敏度就要高于高速流。

四、物體表面的熱輻射情況

由于物體表面存在不穩(wěn)定性，因此其物體表面產(chǎn)生的熱輻射能量大小也是不一樣的當(dāng)物體具有缺陷時(shí)，物體表面的熱輻射情況也會(huì)隨之發(fā)生改變，而沒(méi)有缺陷的物體能量布局比較均衡。因此熱輻射可以通過(guò)紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)存在缺陷的位置輻射能量發(fā)生改變時(shí)，紅外熱成像技術(shù)會(huì)捕捉其熱輻射并且匯聚起來(lái)成為熱點(diǎn)，通過(guò)電流波的情況展現(xiàn)于屏幕上，進(jìn)一步幫助檢測(cè)人員了解其缺陷情況。

結(jié)束語(yǔ)

壓力管道的檢測(cè)過(guò)程關(guān)系到企業(yè)的安全生產(chǎn)以及保障工作人員的身體生命健康，因此為了確保壓力管道的正常運(yùn)行使得壓力管道的安全質(zhì)量得到保證，需要工作人員對(duì)壓力管道進(jìn)行有關(guān)的檢測(cè)，而紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)可以清晰且具有高靈敏度的幫助檢測(cè)人員得到缺陷情況從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)分析與研究。對(duì)壓力管道的實(shí)際情況作出舉措，保障企業(yè)的正常運(yùn)行。

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