熱成像測量技術在鍋爐檢驗中的應用

陳洋

（寧安市特種設備檢驗所，黑龍江 寧安 157400）

伴隨著我國經濟的不斷發展，我國在能源與環境保護方面的壓力也是與日俱增的，鍋爐現在是我國工業企業生產的必備動力設備之一，鍋爐要想正常的運行就一定要使用能源，在鍋爐使用的時候，消耗的能源是非常的大的。鍋爐在消耗能源的同時也會排放出一些對環境有害的污染物，所以在鍋爐使用的時候，一定要重視鍋爐的節能，使得能源消耗方面可以得到有效的減少。在鍋爐使用的時候，要想保證它的安全性，就一定要對鍋爐進行安全方面的檢驗工作。在進行安全性檢驗的時候可以將鍋爐的節能參數一同進行比較，這樣對于鍋爐以后的發展都是非常有利的。在鍋爐檢驗方面可以使用紅外熱成像技術來進行，這種檢驗技術已經在很多設備的檢驗中發揮了很大的作用，使用這種檢驗技術更加能夠使檢驗的數據更加具有科學性。

1 紅外熱成像技術的原理與特點

紅外熱成像技術的主要工作原理就是，物體在散發能量的時候和它的溫度是有正比例關系的，通過這種正比例關系就可以通過對物體散發的能量進行探測，進而得到物體表面的溫度。在使用紅外熱成像技術的時候一定要通過使用紅外探測器或者是傳感器對于物體散發的能量進行感知，只有使用這類的儀器才可以使得探測的能量更加的精確。紅外熱成像儀器是由紅外探測儀、光學成像物鏡和光機掃描系統組成的。通過紅外探測儀對物體的能量分布進行圖形的反映，然后通過光機進行掃描，經過一系列的處理以后得到物體的紅外熱成像圖，在得到數據以后就可以得到準確的物體表面的溫度。紅外熱成像技術在檢驗的時候可以快速的得到相關的數據，可以使得檢驗更加具有實時性。紅外熱成像技術在使用的時候是不想要進行接觸就可以進行測量的，所以不會受到一些外部環境的影響，尤其是電磁的干擾。紅外熱成像技術在使用的過程中具有反應速度快的特點，在使用的時候靈敏度也是很高的，而且使用這種技術的測溫范圍是很廣的。在進行物體能量的檢測的時候，紅外熱成像技術可以根據物體熱能的來源不同將其進行必要的分類。在鍋爐的檢驗中使用這種技術已經是非常必要的了，在對鍋爐進行檢驗的時候，紅外熱成像技術可以更加全面具體的反映鍋爐的使用情況，而且鍋爐在使用的時候，是會產生很多的能量的，通過這種技術也可以為鍋爐的節能做出一部分貢獻。

2 紅外熱成像儀技術在鍋爐檢測中的應用

2.1 對鍋爐本體及管道溫度的檢測

在使用紅外熱成像技術對鍋爐的本體及管道進行檢驗的時候，是通過溫度情況來進行的，在鍋爐運行的過程中，鍋爐的爐墻的溫度是會影響到鍋爐的熱能損失以及鍋爐的熱能效率和使用的安全的。在進行檢驗的視乎，一定要對爐墻的溫度進行很好的檢驗，紅外測溫儀是對爐墻溫度進行檢驗的傳統工具，在使用的時候具有其獨特的優越性。在使用紅外熱成像技術的時候，進行溫度的檢測的范圍是非常的廣的，而且能量的變化情況可以非常直接的反應出來，這些能量的數據是非常容易進行記錄的。應用紅外熱成像儀能夠快速得到大氛圍內鍋爐壁面溫度的分布情況，通過成像儀顯示屏能直觀地顯示出測量范圍內的最高溫度點、超溫面積等信息．便于鍋爐檢驗員和使用單位人員全面掌握鍋爐爐墻的保溫狀況，不易漏檢。熱成像儀在對壁面進行溫度紅外取像時能同時還將進行自然光下取像，作為同一文件存入成像儀。通過專用軟件，能夠將圖像進行比較、定位，便于進一步分析超溫原因和制定處理方案，同時也能精確地計算出所需要的人力，物力，降低了維修的盲目性，大大地縮短維修的工作量和時間，減少維修成本。

采用熱成像儀得到的一臺鍋爐側墻的紅外成像圖．直觀地顯示出溫度分布情況，與同時得到的日光圖對比能夠準確、迅速的發現爐墻溫度的異常，為檢查、維修提供了依據。

工業鍋爐具有數量大、結構型式相對固定的特點，在鍋爐能效的測試中鍋爐壁面進行紅外成像，便于發現相同結構形式鍋爐壁面溫度的共性問題，有利于從設計、制造環節提出改善壁面溫度的解決方案，從根本上杜絕超溫問題。

由于鍋爐房空間限制和生產的需要，蒸汽或熱水管道通常架設在較高位置或者室外，為其保溫的檢查工作帶來諸多不便。隨著時間的推移，其上覆蓋的保溫層常有破損和老化的情況發生。此外，管道閥門會存在密封不嚴或者滲漏的情況，造成高質量工質的流失。以上情況都會造成能源的浪費，但通過肉眼很難發現，使用紅外線成像儀對某工廠蒸汽管道保溫情況進行檢測的圖像。紅外成像儀不僅可以非常容易地溫度異常區域，了解保溫層的破損狀態和閥門的密封、滲漏情況，還避免了使用測點抽查方法測量帶來的隨機誤差，為保溫測量與評價提供了一個高效的方法，便于制定維修計劃，改變能源的輸送情況。

2 鍋爐輔機及控制柜安全狀況檢測

隨著鍋爐自動化水平提高，鍋爐輔機和控制系統對鍋爐安全、節能運行的影響不斷增大。發熱常常是設備損壞或功能故障的早期征兆，以輔機的動力裝置電機為例，通過紅外熱像儀可發現以下問題：電氣接線松脫、接線端子氧化腐蝕、連接過緊導致的接線端子過熱；不平衡電壓或過載導致的電纜過熱；空氣流動不充分導致散熱故障，內部鐵芯、繞組因絕緣層老化損壞短路導致的外殼部分區域溫度過高；潤滑不良或軸未對中導致的軸承、連軸器溫度過高等。

鍋爐控制柜中電氣元件的破壞都有一個逐步發展的過程，會出現部件或連接點的異常發熱現象。比如：接頭連接不良，螺栓，墊圈未壓緊或過緊，會使導電面積減少而發熱；長期運行發生腐蝕氧化使電阻增大，異常發熱；負荷電流不穩或超標，如三相不平衡或過載時，中間相會發熱異常。

結語

鍋爐是我國工業生產企業的主要動力設備之一，鍋爐在使用的時候是要消耗很多的能源的，近年來，節能和環保已經逐漸成為人們關注的重點。為了滿足現在的發展模式，鍋爐在節能方面一定要進行改進。進行節能方面的改進，是要以鍋爐的使用安全作為前提的，鍋爐的使用安全關乎著工業生產的效率，同時也會影響到人們的生命安全，所以對鍋爐進行安全檢驗的工作是必不可少的。在進行設備檢驗方面，紅外熱成像技術已經在很多的領域得到了很大的發展，在鍋爐的檢驗方面使用這種技術可以使得檢驗的結果更加的精確。由于紅外熱成像技術是一種無需接觸的檢驗技術，所以它在使用的時候的安全性是非常的高的。紅外熱成像技術在鍋爐檢驗方面的使用，對促進鍋爐的使用安全是很有幫助的，而且它還可以促進鍋爐的節能。隨著科學技術的不斷發展，紅外熱成像技術也是會不斷向前發展的，這樣就可以使得它的應用前景更加的廣闊。

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