图1  热像仪在工业行业的应用越来越广泛

工业的高速发展，势必带来不断增大的能源需求，石化行业更是如此。如何减少能源排放一直是石化企业思考并努力的，而将能源应用情况实时检测出来是节能的必要前提。红外热像仪是集先进的光电子技术、红外探测器技术和红外图像处理技术于一身的高科技产品，具有测温速度快、灵敏度高、测温范围广、形象直观以及非接触等优点，是目前石化企业设备检测领域较为先进有效的手段之一。

近年来，热像仪在工业行业的应用越来越广泛（图1），与传统检测工具相比，其优势非常明显：

●热像仪可以对运动的物体进行测温，而普通测温仪表很难做到这一点；

●可以快速进行设备故障诊断；

●热灵敏度非常高，可以分辨0.1℃甚至更小的温差，有效判断细微隐患；

●不会对所测量的温度场造成任何干扰，减少对设备的损伤和不必要的干扰；

●测温范围大，根据型号的不同，红外热像仪可测量高达2000℃的温度；

●使用安全，由于测量采用非接触性，可以远距离检测高温、高压、有毒场合的设备，保障检测人员的人身安全。

四大应用实现节能

巡检人员作为石化企业安全运营的维护者，需要对电气设备、机械设备进行日常检查。但是，很多情况下往往依靠个人经验来检测设备。在石化企业中，福禄克红外热像仪通过四大应用，有效改善设备能源的消耗。

图2  管道内物料沉淀

1.管道检测

无论在石油还是化工企业，通常会使用管道输送蒸汽、原料、产品等，管道内会包裹保温隔热层，通过红外热像仪可以方便地查看管道的保温隔热层有无损坏，是否有泄漏。热像仪对管道进行温度检测一般有以下应用：

●管道积炭堵塞，由于积炭部位和其他部位热容量不同导致温差，这些温差传递到管线外壳，就可以使用红外热像仪在管道外部拍摄到故障（图2）；

●管道内壁受磨损或是腐蚀导致变薄，其温度会比正常部位温度偏高，从而可以检测出故障；

●管道由于局部温度波动较大导致材料热疲劳造成裂纹、泄漏，故障处会渗漏管道内介质，如果管道内介质为低温介质（如氨气）或是高温介质时，管道渗漏介质与管道外壁温差不同，可使用红外热像仪拍摄到故障；

●管道保温层脱落，其脱落处温度偏大，可在热像图中清晰显示；热像仪还可检测出管道温度，作为保温是否达到规定效果的判断依据。

图3  熔断器接触不良

2.连接法兰检测

大量使用管道的情况下，自然存在很多的连接法兰。由于法兰的密封容易发生问题，导致管道输送蒸汽、原料、产品等在管道法兰的连接处有泄漏。利用热像仪可以直观，简便、非常安全地发现泄漏处，而不是依靠听、看、闻、摸等非常不安全的传统检测方式。

3.锅炉（加热炉）检测

在锅炉中，一次能源（燃料）的化学存储能通过燃烧过程转化为燃烧产物（烟气和灰渣）所载有的热能，然后又通过传热过程将热量传递给中间载热体（例如水和蒸汽），依靠它将热量输送到用热设备中去。利用热像仪可以对锅炉与加热炉的热损失进行评估，主要评估点有：排烟热损失；气体不完全燃烧热损失；固体不完全燃烧热损失；散热损失。

评估产生的效益主要有：改善炉子燃烧节能技术，包括高效燃烧器、燃烧控制技术、燃料添加剂及燃料磁化技术，主要是使炉子燃烧过程更完全、充分；加强保温节能技术，主要是采用新型高效保温材料，提高炉体保温效果，减少散热损失；减少排烟损失节能技术，指采用热管加热炉、热管换热器等节能技术。

4.供电效率检测

供电系统是化工工业的基础，确保供电系统的稳定、安全是化工工业安全生产的先决条件。利用红外热像仪快速定位问题所在（图3），从而降低维护工作量和减少维护都是节能。

应用案例

以石油一厂电站至催化裂化装置中压蒸汽管道为例。管径273mm×10mm；管道总长800m；入口温度440℃；出口温度390℃；蒸汽压力：入口3.5MPa，出口3.4MPa；蒸汽流量28t/h。

对该中压蒸汽管道使用福禄克热像仪进行红外测试，获得管道外壁表面温度场热像图数十幅。运用红外分析软件，计算出表面平均温度为31.2℃，环境温度为3℃，计算出平均热流密度为545.7W/m2。国家标准允许值在230W/m2以下，表明超标情况严重。过了不到半年，对该管道改造后的保温情况进行了测试，得出管道表面平均温度为39.9℃，环境温度为32℃，计算出平均热流密度为131.7W/m2，符合国家标准。

管道改造前，平均热流密度为545.7W/m2，按年平均气温折算平均热流密度为539.9W/m2，管道全程总散热损失为643.5kW。管道改造后，平均热流密度为131.7W/m2，按年平均气温折算的平均热流密度为140W/m2，管道全程总散热损失为194.7kW。

改造后减少的散热损失为448.8kW，按年工作期320日计算，年节约热量为12.435TJ，折标准油297t，每吨标准油价格按1500元计算，一年可节约445500元，一年即可收回管道改造投资。