杜斌
浙江省特种设备科学研究院， 浙江 杭州 310016
摘要：热成像技术，是一种非接触性的检测手段，在设施故障检查以及运行检测方面，发挥着重要的作用。科学研究和操作实践表明：运用红外线进行热成像的措施，可以被应用在检测锅炉本身状态、检测管道状态、检测辅助设施、检查控制柜运行情况等方面。热成像技术在判断锅炉安全性能和节约锅炉能源上，正在发挥着提高检测精确性、稳定检验能力的功能。本文就热成像测量技术爱锅炉检测中的应用进行讨论。
关键词:热成像；锅炉；检测
前言
作为常见的一种非接触式的检测方式,热成像测量技术在现代设备的故障检测以及运维等方面具有重要意义。相关研究表明,利用热成像测量技术可以很好的探明锅炉等设备的运行状况,从而可以技术尽早发现问题隐患减少不必要的损失。
1 锅炉检验的意义分析
锅炉是一种典型的较为常见的承压设备，水以及热量载体均是其承压的主要介质形式。包括火焰以及电加热均是其主要加热形式,通过一定的加热技术处理可以将其内部所存储的燃料中的化学能等进一步转化为热能从而进行释放,借助温度非常高的液态水以及水蒸气等形式将该热能进一步传递出去。锅炉设备目前在人们日常生活中可以经常接触到,但由于其工作复杂性、温度以及压力较大等,因此也存在较大的安全隐患。对其进行安全性检测等十分必要。例如,近些年我国先后出台了一系列法律法规,要求相关单位切实加强对锅炉运行安全的监管,但就实际执行情况而言依然有待提升。日常使用期间,依然存在不少隐患,严重影响设备的科学化正常运行。另外,锅炉使用过程中许多组件需要长期处于高温以及高压运行环境,加上火焰以及烟雾等的侵蚀使得其工作性能越来越低,严重的甚至可能存在形变以及损坏等情况。锅炉运行过程中炉渣堵塞情况也十分普遍,一定程度上可能造成管道破裂等,如若不及时对这些隐患进行查看明确,势必会给设备造成严重的损害,威胁相关人员的生命安全。综上所述,对锅炉进行必要的检验干预意义重大。
2简要分析红外线成像技术
红外线成像技术指代的是物体产生的辐射分布情况，使用技术转换处理装置将其转换为图片、视频等格式。红外热成像技术在实际应用的过程中，需要得知物体固有发射率，应用红外探测器对物体的辐射能量进行检验之后，可以将物体表面的温度计算出来，从而也就可以将被探测物体的能量分布图呈现在探测器的元件上，应用扫描机器针对分布图开展扫描工作，就可以得到完整性比较强的探测图标，在这之后再使用探测器将其转换为电信号，再经过各个方面的处理之后，就可以生成红外热像图。
红外热成像技术具有比较高的应用价值，是因为这种成像技术措施在实际应用的过程中不会受到电磁信号的干扰，与此同时热成像的速度也比较快，探测工作的灵敏性比较强，因此在检验工作进行的过程中，可以施行分类处理措施，逐步提升检验工作的准确性，以便于可以让这一项技术措施在日后锅炉检验领域当中得到更加广泛的应用。
3在锅炉检测过程中使用红外热成像技术
3.1检测锅炉本体和管道温度
在锅炉本体及管道检验的过程中，红外热成像技术主要是通过温度的变化情况来确定异常的被测物体。在锅炉运行的时候，炉墙的温度会对锅炉热能有所影响，同时还会影响锅炉热能效率及使用安全。因此，在检验过程中，锅炉的炉墙温度是重点检验环节。在过去的检验过程中，一般都使用红外测温仪对炉墙的温度进行检验。当前，主要使用红外热成像技术对炉墙温度进行检验。
当用该技术对锅炉进行检验时，其检测范围比较广泛，能量的变化情况能够通过红外热成像技术直接呈现。在锅炉检验的过程中，使用红外热成像技术，能很快地获得锅炉壁面温度的分部状态，经过红外热成像技术的成像仪显示屏，能够非常直观地显示出测量范围内的最高温度点及超温面积等。此外，使用该技术还能使工作人员或使用单位全面掌握锅炉炉墙具体的保温情况，避免出现漏检的现象。同时，热成像仪在红外取像过程中，可以在自然光下进行取像，作为同一个文件，存入成像仪内。使用指定的软件将图像进行定位与比较，将超温的原因分析出来，针对原因制定处理方案，还能够计算出需要的人力、物力等，减少维修的盲目性，缩短维修时间，减少维修工作量，并将维修成本降至最低。
使用热成像仪，能获得锅炉侧墙的红外成像图，因此可以非常直观地将温度分布的具体情况显示出来，同时与日光图进行对比，确保获得的结果能够更加准确，以最快的速度清楚炉墙温度发生异常的情况，给维修与检查提供了有力的证据。
在对工业锅炉进行检验的过程中，因其具有数量多、结构形式稳定的特性，对锅炉的能效测试过程中能避免生成红外成像，迅速发现具有相同结构形式的锅炉壁面温度所持有的共性问题或故障，在设计和制造过程中，研究出相应的解决方案，从源头上解决超温的问题。
一般情况下，锅炉房的空间都比较狭小，热水及蒸汽管道一般都放在很高的位置或者直接架设在室外，这给保温检查工作带来了较大困难。保温层随着时间的推进，会出现老化或者破损的情况。同时，所有的管道阀门，都可能会存在渗漏或密封不严的状况，对工质产生很大的影响。这些影响会造成资源浪费，且不能通过肉眼观察到。但在锅炉管道检验的过程中，使用红外线成像仪进行检测时，能对其管道的保温情况以图像的方式呈现出来。红外成像仪能较为容易地检测出温度异常的区域，使相关人员了解保温层的阀门密封状态、是否有渗漏及破损情况。在传统的检测方式中，经常使用测点抽查方式，运用该方式得出的结果存在一定误差，使用红外成像仪能为制定维修方案及转变能源的运输情况提供参考。
3.2检测锅炉辅机和控制柜安全状况
目前，我国锅炉自动化水平在不断提升，锅炉的安全运行与节能运行与锅炉的辅机和控制系统有直接关系。当设备发热时，可能是设备损坏或者发生功能故障的早期提醒，本文以辅机的动力装置电机为例，使用红外热成像仪可以发现以下几个方面的问题：电气接线松脱的情况；接线端子长时间使用被氧化腐蚀的情况；在连接过程中连接太紧，致使电缆过热；机器周围空气不流通，致使散热系统出现问题；因内部的铁芯或绕组因为绝缘层老化而损坏短路，致使外壳某些区域的温度升高；因为润滑效果不佳或者轴末对中致使的轴承或联轴器温度升高等情况。
锅炉控制柜中，所有的电器元件破坏都会经过逐步演变的环节，在演变的环节里，有问题的部件或者连接点会出现异常发热的情况。例如：街头连接过紧或连接不良；垫圈或螺栓没有压紧或过于太紧的情况都会致使因导电面积减少产生发热的情况，在长期运行的过程中，会发生腐蚀氧化的情况，使得电阻加大发生异常发热的现象；不稳或者抄表的负荷电流，比如三相不平衡或者多度荷载的时候，中间相就会发生异常的现象。
4结语
随着工业发展越来越快,对于锅炉等设备的应用需求势必越来越大,对其运行质量要求也越来越高,红外热成像技术的应用无疑符合了现代工业发展的需求,可以及时准确的定位锅炉运行隐患,从而为后期检修计划的质量、日常维保工作内容的完善等提供重要依据,有利于我国工业事业的可持续发展。
参考文献
[1]伏喜斌.红外热像技术在锅炉节能检测中的应用[J].能源与环境,2018,147(02):59-61.
[2]傅强,何锁纯,董斐,等.基于中波红外热成像的温度场测量技术研究[J].宇航计测技术,2018,38(4):22-26.