Petroval將FLIR Systems製冷式和非製冷式紅外熱像儀用於技術審核
眾多行業的製造工藝都依賴於熔爐和鍋爐,但熔爐和鍋爐設備容易出現各種機械故障,包括堵塞管道內部,阻礙產品流動的焦化現象、管道外部爐渣積聚、爐渣造成的損害、加熱不足和過熱、因燃燒器放置不當而對管道造成的火焰衝刷,以及產品泄漏引發火災,對設備造成嚴重傷害。
這些故障不僅會造成質量問題,還會導致整條工藝生產線關停。FLIR紅外熱像儀能夠在設備運行初期檢測到絕大部分問題,從而預防故障,實現有序停機和組件更換,降低維護成本和生產損失。
Petroval是一家法國公司,該公司是最早認識到紅外熱成像用於工業設備技術檢查的潛力的公司之一。Pretroval項目主管Jean-Francois Tournieux解釋道:“在引進紅外熱像儀之前,我們找不到一個徹底的方法在設備運行時檢測故障。使用FLIR紅外熱像儀查找此類故障是一種絕佳的非破壞性方法——即使是在設備運行時——還可精確確定安全的生產速度。” 這家總部位於法國諾曼底的公司成立於1990年,歸道達爾石油公司和Eurecat集團所有。除了勒阿弗爾的總部以外,2003年Petroval還在德克薩斯州休斯頓設立了辦事處,並於2011年在新加坡設立辦事處。Petroval在全球50多個國家提供服務;事實上80%以上的業務是在法國以外完成的。

製冷式和非製冷式紅外熱像儀目前Petroval使用3台FLIR紅外熱像儀;一台搭載製冷式探測器,另外兩台配備非製冷式探測器。
製冷式紅外熱像儀是FLIR Agema 550,配備防熱罩和火焰過濾器。此熱像儀主要用於熔爐的內部檢測。兩台非製冷式紅外熱像儀分別是同樣配備火焰過濾器的FLIR ThermaCAM P50F,以及主要用於設備外部隔熱檢測的FLIR P640。
Petroval的技術人員表示,全部3台紅外熱像儀都是成效顯著的出色工具。“FLIR Agema 550非常精準且靈敏度高。FLIR ThermaCAM P50F對(dui)細(xi)微(wei)的(de)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)沒(mei)那(na)麼(me)敏(min)感(gan),但(dan)因(yin)為(wei)擁(yong)有(you)一(yi)個(ge)非(fei)製(zhi)冷(leng)式(shi)探(tan)測(ce)器(qi),它(ta)無(wu)需(xu)維(wei)護(hu),並(bing)且(qie)啟(qi)動(dong)更(geng)快(kuai),因(yin)為(wei)製(zhi)冷(leng)式(shi)紅(hong)外(wai)熱(re)像(xiang)儀(yi)在(zai)使(shi)用(yong)前(qian)一(yi)般(ban)需(xu)要(yao)運(yun)行(xing)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)5分鍾左右。而第三個紅外熱像儀FLIR P640是用於隔熱檢測和電氣設備故障檢測的完美工具。”

FLIR P640:免維護,尤其適用於預見性維護
FLIR P640紅外熱像儀搭載有一個可生成640 x 480分辨率熱像的非製冷微量熱型探測器。FLIR P640內置一些非常有用的功能,使其非常適用於預見性維護,如激光指示器、畫中畫和合並可見光圖像與熱圖像的FLIR熱疊加。“FLIR P640紅外熱像儀反應迅速,使用方便。它性能優異:即便距離有50到100米,你依然可以探測到顯示隔熱故障的小塊熱區。”
FLIR GF309: 最為先進
FLIR Agema 550 和FLIRThermaCAM P50F都是“老式”的型號,FLIR Systems目前已經停售。如今FLIR GF309是shi用yong於yu熔rong爐lu檢jian查zha的de最zui先xian進jin技ji術shu。此ci外wai,這zhe個ge新xin型xing號hao是shi雙shuang用yong途tu紅hong外wai熱re像xiang儀yi,不bu但dan可ke用yong高gao溫wen工gong業ye熔rong爐lu應ying用yong,還hai可ke用yong於yu機ji械xie和he電dian氣qi組zu件jian的de熱re檢jian查zha。因yin此ci這zhe些xie紅hong外wai熱re像xiang儀yi非fei常chang適shi用yong於yu監jian測ce各ge種zhong熔rong爐lu、加熱器和鍋爐,尤其是在化學、石化和公用事業。

由於配備了內置型火焰過濾器,FLIR GF309紅外熱像儀能夠穿透火焰,甚至能夠測量火焰背後的溫度。
FLIR Agema 550配備製冷式矽化鉑(PtSi)焦平麵陣列(FPA)探測器。作為探測器材料的矽化鉑已被棄用,因為矽化鉑探測器的靈敏度低於銻化銦(InSb)探測器,後者如今是新型FLIR GF309紅外熱像儀的核心。這一選擇使得FLIR的雙用途紅外熱像儀具備更卓越的性能,因為銻化銦探測器比矽化鉑或BB非製冷微量熱型探測器更穩定、更靈敏。
FLIR GF309紅外熱像儀的銻化銦探測器可生成320 x 240像素的圖像。探測器和過濾器都使用小型斯特林循環冷卻器冷卻至接近低溫,提高定量靈敏度。其設計可耐300°C以上高溫,測量溫度高達1500°C,可對容易被火焰、燃燒氣體和灰塵遮蔽的內爐膛和鍋爐組件進行外觀檢查。
由於配備了內置型火焰過濾器,FLIR GF309紅外熱像儀能夠穿透火焰,甚至能夠測量火焰背後的溫度。
FLIR GF309紅外熱像儀的銻化銦探測器可生成320 x 240像素的圖像。探測器和過濾器都使用小型斯特林循環冷卻器冷卻至接近低溫,提高定量靈敏度。其設計可耐300°C以上高溫,測量溫度高達1500°C,可對容易被火焰、燃燒氣體和灰塵遮蔽的內爐膛和鍋爐組件進行外觀檢查。
FLIR Agema 550配備製冷式矽化鉑(PtSi)焦平麵陣列(FPA)探測器。作為探測器材料的矽化鉑已被棄用,因為矽化鉑探測器的靈敏度低於銻化銦(InSb)探測器,後者如今是新型FLIR GF309紅外熱像儀的核心。這一選擇使得FLIR的雙用途紅外熱像儀具備更卓越的性能,因為銻化銦探測器比矽化鉑或BB非製冷微量熱型探測器更穩定、更靈敏。

紅外熱像儀生成實時視頻圖像,還能夠以靜態圖像的形式捕捉單獨的視頻幀。可通過一個高分辨率的取景器和一個4.3英寸、800 x 480像素的彩屏LCD顯示器查看圖像。定製的GF309可穿透火焰,並配備一個可拆卸防熱罩,可將熱量從紅外熱像儀和熱像儀操作員反射回去,從而進一步增強防護功能。

火焰過濾器
FLIR GF309紅hong外wai熱re像xiang儀yi配pei備bei火huo焰yan過guo濾lv器qi,這zhe是shi一yi種zhong光guang譜pu波bo段duan過guo濾lv器qi,隻zhi允yun許xu特te定ding波bo長chang的de熱re輻fu射she穿chuan過guo,到dao達da探tan測ce器qi。某mou些xie波bo長chang的de火huo焰yan散san發fa的de熱re輻fu射she比bi其qi他ta波bo長chang多duo得de多duo,而er在zai某mou些xie波bo長chang,火huo焰yan則ze幾ji乎hu沒mei有you熱re輻fu射she。火huo焰yan過guo濾lv器qi是shi一yi種zhong光guang譜pu波bo段duan過guo濾lv器qi,隻zhi允yun許xu特te定ding的de波bo長chang穿chuan過guo。FLIR GF309紅外熱像儀的火焰過濾器把光譜敏感度限定為3.8 - 4.05微(wei)米(mi)。除(chu)了(le)這(zhe)部(bu)分(fen)光(guang)譜(pu)以(yi)外(wai),其(qi)他(ta)的(de)波(bo)段(duan)均(jun)被(bei)過(guo)濾(lv),因(yin)此(ci)熱(re)像(xiang)儀(yi)可(ke)以(yi)穿(chuan)透(tou)溫(wen)度(du)極(ji)高(gao)的(de)火(huo)焰(yan),進(jin)行(xing)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)。這(zhe)使(shi)得(de)配(pei)備(bei)火(huo)焰(yan)過(guo)濾(lv)器(qi)的(de)紅(hong)外(wai)熱(re)像(xiang)儀(yi)成(cheng)為(wei)熔(rong)爐(lu)檢(jian)查(zha)的(de)理(li)想(xiang)工(gong)具(ju)。
最大限度縮短停機時間
Tournieux認為FLIR紅外熱像儀是熔爐和鍋爐設備預見性維護的絕佳工具。“如ru果guo你ni使shi用yong紅hong外wai熱re像xiang儀yi,你ni對dui設she備bei的de缺que點dian就jiu胸xiong有you成cheng足zu。比bi如ru說shuo,如ru果guo某mou些xie管guan道dao有you裂lie縫feng,你ni可ke以yi事shi先xian買mai好hao管guan道dao更geng換huan件jian,最zui大da限xian度du縮suo短duan停ting機ji時shi間jian。”

Tournieux繼續道:“測(ce)溫(wen)值(zhi)還(hai)能(neng)揭(jie)示(shi)管(guan)道(dao)內(nei)部(bu)的(de)焦(jiao)化(hua)現(xian)象(xiang)。焦(jiao)化(hua)發(fa)生(sheng)在(zai)有(you)管(guan)道(dao)限(xian)製(zhi)或(huo)完(wan)全(quan)堵(du)死(si)的(de)位(wei)置(zhi),通(tong)常(chang)是(shi)溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)造(zao)成(cheng)的(de)。在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia),過(guo)渡(du)燃(ran)燒(shao)會(hui)造(zao)成(cheng)溫(wen)度(du)超(chao)出(chu)管(guan)道(dao)金(jin)屬(shu)的(de)設(she)計(ji)標(biao)準(zhun),加(jia)上(shang)被(bei)堵(du)塞(sai)管(guan)道(dao)的(de)內(nei)部(bu)壓(ya)力(li),
可能會導致管道破裂和泄漏。這些情況連同金屬表麵的實際溫度都會出現在紅外熱像儀的圖像顯示器上。”
FLIR紅外熱像儀功能更廣泛
Petroval的技術人員表示,諸如熱電偶等點測溫設備所提供的熔爐內部信息過於有限“從檢測孔可以看到內部組件,但設備運轉時,火焰、燃燒氣體和灰塵遮蔽了爆裂的管道和燃燒器。熱電偶之類的測溫設備有助於發現某些問題,但它們隻能測量單一的點。FLIR紅外熱像儀不僅能夠測量單一節點的溫度。從320 x 240或640 x 480像素的熱圖像上的每一個像素都可以讀取溫度。

Tournieux繼續表示:“使用FLIR Reporter軟件,我們可以分析記錄下來的溫度數據,獲取最細微的熱量細節。”
不準確的熱電偶
Tournieux表示,熔爐和鍋爐檢查的最重要目標之一是要確認熱電偶的讀數。“redianoujiechushiceliangshebeihuogudingceliangshebeidehanjiedianhuisuizheshijiandetuiyishiquzuoyong,celiangshujuhuibugoujingque。zaihenduoqingkuangxia,lianyouchangyihengaodeshengchanxiaolvyunzhuan,danyouyuredianoudushudebuzhunque,chanliangbeixianzhizaiyigeanquanfanweinei。shiyongwomendeFLIR紅外熱像儀,我們可以檢查熱電偶的溫度讀數是否正確。確認熱電偶的讀數後,通常我們就可以安全地提高產量。”
Tournieux 繼續表示:“在使用FLIR紅外熱像儀之前,我們沒有辦法確認熱電偶的測溫值。我們不知道提高產量是否安全。現在我們可以非常精確地說是否安全。比如說, 我們參觀的許多煉油廠每天生產3萬噸,經過我們的檢查,他們會發現3.2萬噸的產量也是安全的。”
多年的經驗
Tournieux表示,實施熔爐檢查不僅僅是一個瞄準和點擊的問題。“擁有適合的紅外熱像儀固然很重要,但還要做很多其他事情。Petroval的操作員對於熱成像檢查和數據分析,以及工業熔爐和鍋爐設備都有多年經驗。”

FLIR thermal imaging cameras: the best method for furnace inspection
“舉個例子:我們使用自己製造的探頭來確保紅外熱像儀的準確度。我們將探頭插入熔爐,靠近我們要檢查的管道。 探tan頭tou裏li有you一yi個ge讀du數shu準zhun確que的de熱re電dian偶ou,顯xian示shi那na個ge位wei置zhi的de確que切qie溫wen度du。然ran後hou我wo們men更geng改gai輻fu射she係xi數shu設she置zhi,使shi紅hong外wai熱re像xiang儀yi的de測ce溫wen值zhi符fu合he探tan頭tou的de測ce溫wen值zhi。因yin為wei所suo使shi用yong的de每mei一yi種zhong材cai料liao的de輻fu 射係數都不一樣,因此對於工業熔爐設備的每一種管道,我們都分別製作了一種探頭。”
FLIR紅外熱像儀:最佳的熔爐檢查方式
Tournieux下結論說:“但如果你擁有專業技術和合適的設備,那麼這些FLIR紅外熱像儀就是最好的熔爐檢查方法。對於收集有助於防止停機或最小化停機時間的定性信息和定量信息,這是一種非接觸式、非破壞性的絕佳方式。”
