紅外熱像儀在石化行業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用
近幾年來，我國高度重視節(jié)能工作，在國家十·一五規(guī)劃明確提出“單位GDP能源消耗降低20%”要求。國家發(fā)改委能源研究所研究提出，減少能源需求三種措施，其中節(jié)能需要減少60%。
紅外熱像儀器（下稱：熱像儀）是集先進(jìn)的光電子技術(shù)、紅外探測器技術(shù)和紅外圖像處理技術(shù)于一身高科技產(chǎn)品，具有測溫速度快、靈敏度高、測溫范圍廣、形象直觀、非接觸等優(yōu)點，是目前石化行業(yè)檢測領(lǐng)域較為先進(jìn)有效的手段之一。
熱像儀特點
熱像儀是一種最先進(jìn)的科技產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的檢測工具相比較，具有自己鮮明的特點：
熱像儀可以對運動的物體進(jìn)行測溫，而普通測溫儀表很難做到這一點；
可以借助顯微鏡頭對直徑為幾微米或更小的目標(biāo)進(jìn)行測溫；可以快速進(jìn)行設(shè)備的熱診斷；
靈敏度高，根據(jù)其型號的不同，可以分辨0．1℃或者更小的溫差；
不會對所測量的溫度場產(chǎn)生干擾。這是比直接接觸測溫的儀器如熱電偶的優(yōu)越之處。
測溫范圍大。根據(jù)型號的不同，一般熱像儀均可測量0℃-2000℃的范圍；使用安全。由于測量的非接觸性，使得熱像儀使用起來非常安全。由于其獨特的性能，它在軍事、工業(yè)、醫(yī)學(xué)以及科研等許多方面發(fā)揮著巨大的作用。而且現(xiàn)代熱像儀的結(jié)構(gòu)正逐漸趨于小型化和智能化，性能在不斷提高，使用也更加靈活方便，因此紅外熱像技術(shù)的應(yīng)用范圍必將不斷擴(kuò)大，其應(yīng)用水平也必將不斷提高。
熱像儀在石化行業(yè)節(jié)能中的主要應(yīng)用
對于我們每天都要對設(shè)備進(jìn)行檢查，主要是。靠我們的經(jīng)驗來檢測設(shè)備。在石化行業(yè)中，紅外診斷技術(shù)通常用于以下方面：
1. 管道
無論在石油還是化工企業(yè)，通常會使用管道輸送蒸汽、原料、產(chǎn)品等，通常管道內(nèi)會包裹保溫隔熱層，通過紅外熱像儀可以方便地查看管道的保溫隔熱層有無損壞是否有泄漏。
熱像儀對管道進(jìn)行溫度檢測一般有以下應(yīng)用：
管道積炭堵塞，由于積炭部位和其他部位熱容量不同導(dǎo)致溫差，這些溫差傳遞到管線外殼，就可以使用紅外熱像儀在管道外部拍攝到故障。
管道內(nèi)壁受磨損或是腐蝕導(dǎo)致減薄，其溫度會比正常部位溫度偏高，從而可以檢測出故障。
管道由于局部溫度波動較大導(dǎo)致材料熱疲勞造成裂紋、泄漏，故障處會滲漏管道內(nèi)介質(zhì)，如果管道內(nèi)介質(zhì)為低溫介質(zhì)（如氨氣） 或是高溫介質(zhì)時，管道滲漏介質(zhì)與管道外壁溫差不同，可使用紅外熱像儀拍攝到故障。
管道保溫脫落，其脫落處溫度偏大，可在熱像圖中清晰顯示。熱像儀還可檢測出管道溫度，作為保溫是否達(dá)到規(guī)定效果的判斷依據(jù)。
2.連接法蘭
大量使用管道的情況下，自然存在很多的連接法蘭。由于法蘭的密封可能容易發(fā)生問題，導(dǎo)致管道輸送蒸汽、原料、產(chǎn)品等在管道法蘭的連接處有泄漏。利用熱像儀很直觀，很簡便、非常安全的發(fā)現(xiàn)泄漏處，而不是依靠聽－看－聞－摸非常不安全的檢測方式。
法蘭連接處泄漏
3. 鍋爐（或加熱爐）
鍋爐是利用燃料燃燒釋放出的熱能或其他能量將工質(zhì)(中間載熱體)加熱到一定參數(shù)的設(shè)備。從能源利用的角度看,鍋爐是一種能源轉(zhuǎn)換設(shè)備。
在鍋爐中,一次能源(燃料)的化學(xué)貯藏能通過燃燒過程轉(zhuǎn)化為 燃燒產(chǎn)物(煙氣和灰渣)所載有的熱能,然后又通過傳熱過 程將熱量傳遞給中間載熱體(例如水和蒸汽),依靠它將熱量輸送到用熱設(shè)備中去。
利用熱像儀可以對鍋爐與加熱爐熱損失評估，主要評估點有：
排煙熱損失
氣體不完全燃燒熱損失固體不完全燃燒熱損失散熱損失
評估的產(chǎn)生的效益主要有：
改善爐子燃燒節(jié)能技術(shù)，包括：高效燃燒器、燃燒控制技術(shù)、燃料添加劑及燃料磁化技術(shù)。主要是使?fàn)t子燃燒過程更完全、充分。
加強(qiáng)保溫節(jié)能技術(shù)，主要是采用新型高效保溫材料，提高爐體保溫效果， 減少散熱損失。
減少排煙損失節(jié)能技術(shù)，指采用熱管加熱爐、熱管換熱器等節(jié)能技術(shù)。
4.供電效率
供電系統(tǒng)是化工工業(yè)的基礎(chǔ)，確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定，安全是化工工業(yè)安全生產(chǎn)的先決條件。利用紅外熱像儀快速定位問題所在，從而降低維護(hù)工作量和減少過維護(hù)都是節(jié)能！
應(yīng)用案例：蒸汽管道節(jié)能監(jiān)測
1.測試對象的自然狀況
以石油一廠電站至催化裂化裝置中壓蒸汽管道為例。管徑：273×10mm；管道總長：800 m；入口溫度：440℃；出口溫度：390℃；蒸汽壓力： 入口 3.5 MPa，出口 3.4 MPa；蒸汽流量：28 t/h。
2.改造前后測試結(jié)果
1997 年 2 月，對該中壓蒸汽管道進(jìn)行了紅外測試，獲得管道外壁表面溫度場熱像圖數(shù)十幅。運用紅外分析軟件，計算出表面平均溫度為 31.2℃，環(huán)境溫度為 3℃，計算出平均熱流密度為 545.7 W/m2。國家標(biāo)準(zhǔn)允許值在 230W/m2 以下，表明超標(biāo)情況嚴(yán)重。同年 7 月，對該管道改造后的保溫情況進(jìn)行了測試，得出管道表面平均溫度為 39.9℃，環(huán)境溫度為 32℃，計算出平均熱流密度為 131.7 W/m2，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
保溫改造效果的評估
管道改造前，平均熱流密度為 545.7 W/m2，按年平均氣溫折算平均熱流密度為 539.9 W/m2，管道全程總散熱損失為 643.5 kW。
管道改造后，平均熱流密度為 131.7 W/m2，按年平均氣溫折算的平均熱流密度為 140 W/m2，管道全程總散熱損失為 194.7 kW。
改造后減少的散熱損失為 448.8 kW，按年工作期 320 d 計算，年節(jié)約熱量為 12.435 TJ，折標(biāo)準(zhǔn)油 297 t，每噸標(biāo)準(zhǔn)油價格按 1 500 RMB￥計算，一年可節(jié)約 44.5×104 RMB￥，一年即可收回管道改造投資。
