紅外熱成像技術在兩器襯里損傷診斷中的應用研究

于江華，李媛媛

（大慶石化公司機械廠設備診斷與防護監(jiān)測中心，黑龍江 大慶 163714）

1 背景

煉油廠重油催化主要以大慶減壓渣油、減壓蠟油、酮苯蠟膏糠醛抽出油調和為原料，采用超穩(wěn)分子篩催化劑。產品主要為汽油、輕柴油、油漿、液態(tài)烴、精丙烯、丙烷、干氣等。裝置公稱按140萬噸／年設計，年開工時數按8000h設計。

反應器再生器（以下簡稱為兩器）襯里工作狀態(tài)和損傷程度是決定裝置是否需要檢修的主要因素。應用紅外熱成像技術判斷設備襯里損傷情況，找出重點維修部位，對保證裝置的長周期安全運行有重要意義。

2 紅外熱成像技術診斷兩器襯里損傷

2.1 測試對象

煉油廠重油催化二車間兩器主要任務是完成原料油的轉化。操作壓力控制在0.28MPa左右，溫度在660～710℃操作，連續(xù)運行，外壁為鋼板，表面涂銀粉，局部有脫落。

2.2 測試儀器

TH9100紅外熱像儀；Fluke 54Ⅱ接觸式表面溫度計。

2.3 測試方法

根據兩器需要拍攝位置，用紅外熱像儀按照順時針方向，進行全面測試，同時用表面溫度計校核，獲得表面溫度場正確的紅外熱成像圖片。

2.4 紅外熱成像診斷襯里損傷分析

紅外熱成像診斷兩器襯里損傷，主要根據兩器表面溫度場分布情況，分析襯里損傷位置。

以2018年7月31日兩器紅外測試拍攝其中的三幅圖像（圖1～3）為例，說明紅外熱像技術的優(yōu)越性及準確性。

圖1 二再底北側紅外熱成像圖

（1）襯里局部破損點。從圖1可以看出，在可見光條件下，設備外表面完好無損。在紅外熱成像圖片中，可以清晰地看到內部襯里出現破損點，因為破損點面積不大，局部高溫點沒有超過100℃，局部高溫沒有引起表面銀粉脫落。

（2）襯里接口脫落。日常巡檢，容易將表面涂層脫落位置，誤認為是襯里損壞位置。從圖2斜管紅外圖像中，可以清楚地看到內部襯里出現裂紋。

圖2 斜管紅外熱成像圖

裂紋由210.4℃位置沿管徑擴展，裂紋邊緣較平整，預測該部位內部襯里接口脫落，產生環(huán)狀高溫區(qū)。

（3）襯里裂紋。不規(guī)則線狀高溫區(qū)，通常由襯里裂紋引起。如圖3接管紅外熱像圖所示，高溫區(qū)為不規(guī)則曲線，邊緣平整，預測為襯里裂紋。

圖3 接管紅外熱成像圖

2018年8月煉油廠檢修，對兩器進行維修及襯里改造。實際檢查結果表明，其內部襯里損傷部位及程度同紅外診斷結果一致。

3 結語

紅外熱成像技術具有直觀、快速、非接觸測溫的特點。其分辨率高，顯示多樣化，可連續(xù)監(jiān)測物體表面瞬態(tài)溫度分布，可廣泛用于襯里缺陷檢測、故障診斷、耗能情況測定、壽命評估、液位高度檢測以及電氣設備的狀態(tài)監(jiān)測等石化設備監(jiān)測的各個領域。應用紅外熱像儀分析診斷設備襯里損傷位置，在實際應用中具有可行性、科學性和可靠性。對安全生產、節(jié)能降耗、增加經濟效益起到了積極作用。