1)检测排除电力设备故障缺陷、降低能量损耗
为保证电力及电气设备安全高效运行,对电力及电气设备状态检修提出了更高的要求。红外成像技术作为一门非接触式、无损检测技术,在电力设备运行状态检测中具有无比的优越性。在电力系统和设备维修检查中,红外线热像仪证明是节约资金的诊断和预防工具。在不对设备的运行造成干扰的情况下,非接触红外线热像仪可以从安全的距离测量一个物体的表面温度,使其成为电器设备维修操作中不可缺少的工具。
在电力行业,很早就将热像仪运用于设备的安全检修上,通过其对电气设备和线路的热缺陷进行探测,如变压器、套管、断路器、刀闸、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、组合电器、绝缘子串、低压电器以及具有电流、电压致热效应或其他致热效应。运用红外热像仪对电力设备进行检测,能及早发现排除潜在的故障隐患点,消除故障缺陷,降低能耗达到节能减排之目标。
2)锅炉与管道节热
管道 ·
无论在石油还是化工企业还是热电供暖企业,通常会使用管道作为蒸汽、原料、产品、油料等产品的输送媒介,热力蒸汽等产品通过管道输送到需求企业。通常管道外会包裹保温隔热层,一方面对热力管道进行保护,另一方面也能起到很好的隔热节能的作用。热像仪对管道进行温度检测一般有以下应用:热力管道工程投运伊始,运用红外热像仪对管道保温层的温度与管道本体的温度进行对比测量,根据温度的差异来判断热力管道工程的隔热效果,评估其是否达到节能环保的要求,得出验收结论。管道内部积炭堵塞,由于积炭部位压力增大热量累积和其他部位热容量不同导致温差,这些温差会传递到管线外壳,通过红外热像仪能捕捉到管道内部所传导出来的温度变化,从而定位、发现管道内部的安全隐患。
热力管道一直直接裸露在空气中,由于外力作用或者雨水侵蚀会导致管壁变薄、管道隔热层出现损坏,管壁变薄部位或隔热层部分损坏部位由于热量外泄导致表面温度会比正常部位温度偏高,运用红外热像仪能整体识别、根据表面的温度差异进行定位从而可以检测出故障。
管道由于局部温度波动较大,导致材料热疲劳造成裂纹、导致热力蒸汽或其他原料泄露,故障处会渗漏管道内介质,有渗漏的部位与其他正常部位相比会存在细微的温差,通过肉眼观察或者其他传统检测方式很难识别,使用红外热像仪可轻松拍摄定位到故障点,从而及早采取相应的补漏措施,避免渗漏的进一步扩大。
连接法兰
单一管道的长度有限,在远距离输送原料时,在两条管道的连接处需要法兰进行连接。法兰连接处无隔热包裹,直接裸露在空气中,久而久之法兰老化腐蚀会导致密封出现问题,管道中输送的蒸汽、原料、石油产品等在管道法兰连接处会产生泄漏。泄露早期如不及时处理,会导致泄露扩大,轻则造成不必要的热力损耗达不到节能减排的目的,重则导致重大安全事故的发生,危及管道周边的行人。利用热像仪可以对法兰连接处的工作状态进行评估,根据法兰处的温度变化判定运行状态。发现定位泄露后,也可根据泄露的状态来判断泄露的严重程度,从而有针对性地采取相应的检修措施。
锅炉(或加热炉)
锅炉是利用燃料(如煤、柴油等)燃烧释放出的热能或其他能量将工作介质(中间载热体如水)加热到一定参数的设备。从能源利用的角度,锅炉是一种能源转换设备。在发电企业、热力供暖企业往往需要使用锅炉产生蒸汽来驱动发电机组或用于家庭冬季集中供暖。
利用热像仪可以对锅炉与加热炉进行热损失评估,主要评估点有:
排烟热损失;
排烟温度上升时,排烟热损失会急剧加大,整个锅炉的热效率会急剧降低,运用红外热成像仪能对锅炉的排烟温度进行检测,避免因排烟损失过大造成锅炉的整体热效率下降。
气体不完全燃烧热损失;
有些锅炉采用气体(如天燃气)加热的方式,如天燃气燃烧不完全,未完全燃烧的气体会随着尾气一起排放,造成能量的浪费达不到节能减排的目的。运用红外热像仪能对气体的燃烧情况进行评估,避免因气体燃烧不充分造成的能源浪费。
固体不完全燃烧热损失; ·
散热损失;
大型锅炉在使用过程中为预防其温度过高需要对其进行散热,散热过度或者散热不良都会导致锅炉热效率的下降。在锅炉日常使用中需要对锅炉的散热情况进行评估,避免因散热过度造成的热量损失。
锅炉衬里缺陷检查
对于带隔热内衬的高温设备(例如锅炉) ,其衬里的完好与否,不仅会影响到设备的正常运行,而且有时还会引起灾难性的事故。因为内衬的损伤使得设备壁温上升,有可能会超出安全使用范围,从而引起设备的损坏 。利用红外热像检测技术对整个设备外壁进行温度测试,可以有效地检测出各种内衬故障。例如:内衬减薄、裂纹、鼓泡、夹层串气、空洞和脱落。
3)提高动力设备的传动效率
热力企业需要使用电机、传动装置、输送装置等设备作为动力设备,这些设备共同构成了热力企业高耗能的主力军,如何更好地提高动力设备的传动效率,降低能耗达到节能减排的目的成为热力企业重点追求的目标。运行检修人员使用红外热像仪能对传动系统,电机轴承,水泵,水泵轴承,传送带等传动装置的运行状态进行检测,及早发现温度过热点,有针对性地采取降温措施更好地减少摩擦,降低能量损耗,提高动力设备的传动效率,延长设备的使用寿命,从而达到降低能量损耗达到节能减排的目的。利用热像仪可以对动力设备进行检测,主要评估点有:
轴温测量及评估
轴承的过热会直接导致电机故障,造成生产线突然中断,但轴承工作时运转速度很快,无法使用接触式温度计进行温度测量,红外热像仪通过非接触手段,可对轴承的温度进行检测,及时发现轴承过热故障,保证生产正常进行。
轴承表面裂缝探查
传动轴承表面如产生裂缝通过肉眼很能区分识别出来,运用红外热像仪能发现轴承表面早期出现的微小裂缝,在裂纹扩大之前采取相应的措施避免事故的发生。
传动电机绝缘失效
传动电机散热不良极易导致电机绝缘失效,如不在温度临界点到达之前采取相应的降温措施容易酿成重大事故。运用红外热像仪能判断电机的散热状态,从而在温度临界点到来之前采取降温措施,避免电机绝缘失效。
传送带温度异常
红外热像仪还可用于检测输送带的轴承异常以及输送带调节不平衡等引起的摩擦发热检测。
5、行业现有诊断手段
1)人力巡视、人眼观测识别、触摸等方式运维人员采用肉眼观察方式依靠经验对热力管道、传动轴承进行观测检查,这种检查方式带有一定的主要性,误判率较高。
2)在线接触式温度测量
采用热电偶、热传感等方式对设备的重点部位进行接触式温度测量,温度数据通过导线或光纤传导到后端显示设备,能够掌握重点设备的局部温度。
3)红外测温仪 ·
运行检测人员手持红外测温仪对设备的重要部位进行红外测温,此种方式不需要直接接触,能够大概体现被测物体的温度,适用于盲检。
4)红外热像仪
采用红外热像仪对设备进行整体成像,直观呈现整个设备表面的温度分布情况,能够及早排除故障隐患,检测效率高,适合大范围的检修维护。该种检测方式采用非接触式手段,不干扰设备本身的运行,无需停机进行检测,检测效率高。