红外成像检测技术在特种设备检验中的应用研究

唐瑶、张伟龙、丁小玲荆华俊

摘要：随着事业单位改革步伐的加快，特种设备检验检测机构（以下简称特检机构）作为市场监督管理局下属事业单位，也在进行着一系列的资源整合和制度改革。我国化工企业定期对压力容器进行检测和维护都需要较长的停车时间，因此会带来一定的经济损失。目前压力容器的检测技术主要为漏磁检测、超声波检测、射线检测、远场涡流检测等，然而这些传统的检测方法难以对高温在线设备实施检测。红外检测技术因其可以不接触式的检测方式，被越来越多用于检测在线设备，相比之下，常规检测方法由于探头承受高温的能力有限，在高温设备上的使用受到较大限制。基于此，本篇文章对红外成像检测技术在特种设备检验中的应用进行研究，以供参考。

关键词：红外成像检测技术；特种设备检验；应用分析

引言

应用热红外成像技术，需要以光电技术为前提，对热辐射红外线特定波段信号进行检测，检测得到的信号经过转换后，以人们视觉可准确分辨的图像、图形等形式呈现，通过准确计算便可以得到具体温度值。总体来说，热红外成像技术在现代社会中应用，可以超越视觉障碍更加清晰的观察物体表面温度实际分布。尤其是在现代化农业生产加工领域中的应用，热红外成像技术不仅成熟度逐渐增加，也拓展了农产品加工技术范畴，实现加工手段的数字化、信息化、自动化。为此，针对热红外成像技术在农产品加工中的应用，需要结合技术本身与加工自动化展开探讨。

1红外成像检测技术原理

红外成像技术的应用，通过物体自身红外热辐射差别，将不可见热辐射转换成可视热图。应用热红外成像技术需要用到热像仪这一设备。当物体红外辐射在光学系统的作用下聚集至探测器，随后探测器可将入射辐射切换成电信号，在数字化处理之后进入到热像仪电子处理环节，经过转换可获得红外热图。

2特种设备检验机构标准化管理的重要性

随着特种设备使用频率的加大，特种设备出现安全事故的次数不断增加，主要表现在安全装置失效、设备缺陷等方面。这些因素实际上都可以在前期进行有效预警的，具体就是由特种设备检验机构来负责进行专项检验，保证它们的质量与性能满足使用需求。但是如果检验机构自身的管控存在问题，无法在检验工作实践中及时发现特种设备存在的质量缺陷或者安全隐患，那么都会危及特种设备的正常使用，造成安全隐患。随着特种设备使用频率的加大，更加依赖于专业化、高效率的设备检验活动支持。而特种设备检验机构如果可以构建标准化管理体系，对检验活动开展过程中的各项管理内容及要素进行有效整合及运用，那么可以极大提高整体检验管理活动开展的质量与效率，降低检验工作失误问题发生概率。

3红外成像检测技术在特种设备检验中的应用分析

3.1裂解炉燃烧器

裂解炉燃烧器在石油化工装置中有着比较重要的作用，是一种高耗能并且危险的高温设备，由于能源消耗大，其保温效果直接影响着燃烧器的使用效率，研究表明燃烧器的局部保温破损透射温度高达600℃左右，充分说明局部保温破损，将造成长期的能源浪费，通过对局部保温进行修复，可以降低其热能损耗。图某保温层外铝皮连接处，由于局部缺少铆钉固定造成密封不到位，虽然缝隙较小，其透射出来的温度也达到了600℃左右。对于这类并不起眼的连接处，采用目视检查很可能会导致较多的漏检，但是采用红外检测技术进行检测，可以直观地找出其密封不严的保温连接处，并且除了热能的损耗外，这类密封不严的保温层也容易在下雨天渗入雨水，使管道产生保温层下腐蚀。

3.2塔式容器

塔式容器是化工生产中的重要设备，也是气体与液体或者液体与液体进行传质和传热的重要设备，被广泛应用在石油化工、化肥、农药等领域。塔式容器一般尺寸都比较大，采用常规检测方法需要耗费较多时间，增加了生产成本。红外检测技术对在线的塔式容器具有非常大的应用优势，可以在短时间内对设备进行较为全面的扫查，从图2和图3可以观察到，塔式容器侧壁面1上可以看到链状高热区域。这些链状高热区域从形态上来看，有可能是容器本体发生局部减薄，也有可能是保温填充不到位造成的。若发现这类疑似缺陷，在全面检验时，应重点对这些区域进行壁厚检测和无损检测抽查。通过对塔式容器外表面抵近检查，还可以发现很多形态各异的热成像图，图4中可见一条链状高热区域，并连接一块长方形的高热区域，对红外检测图像进行判断时往往需要积累较多的经验，但是只要发现可疑区域，就应该根据其形态进行判断，若是无法判断，就应该在不影响安全的情况下拆除保温进行检查。图4所示的异常区域拆除保温并进行检查后发现，该区域保温棉未固定完全，造成局部保温棉因为重力下垂。

图2塔式容器侧壁面

图3塔式容器侧壁面

图4塔式容器内壁保温未充实

4热红外成像技术发展趋势

热红外成像技术在特种设备检测中应用，主要具有非接触、无损检测与检测效率快等优势。按照现阶段国内外对于热红外成像技术的研究，今后关于该技术的应用，重点集中在两个方面：第一，多元化检测方式融合。热红外成像技术在特种设备检测中的应用，一般可以和其他检测手段结合，实现优势互补，也有利于提高检测准确性。第二，发挥大数据、云计算等先进技术优势，创新热红外成像技术的应用方法。现如今图像处理技术和应用软件，是领域热红外成像术运用的限制因素，在大数据时代下今后热红外成像技术的研究与应用也将会得到创新，研发出实用性强、功能更为完善的软件，为特种设备检测决策提供技术帮助。图像处理应用的算法在创新与完善之后，也将会不断提升效率与有效性，采用分形理论和小波变换等方法，提升热红外成像技术检测水平。

结束语

综上所述，针对红外成像检测技术在提高特种设备检测中的应用。在特种设备检测结构开展标准化管理活动期间，要结合检测机构自身的工作实际情况，切实做好检验管理体系、检验人员、设备仪器、检验环境、检测方法和检验过程几个方面的管理标准化建设，力求全面实现检验标准化管理目标。

参考文献

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