石油化工生產(chǎn)有不同于其他行業(yè)的特點(diǎn),許多重要設(shè)備都在高溫,高壓條件下工作, 而且大多數(shù)是流程作業(yè),周期運(yùn)行長,再加上石油化工生產(chǎn)本身固有的危險(xiǎn)性(易燃,易爆),該工業(yè)生產(chǎn)部門歷來都非常重視對生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行嚴(yán)格的在線監(jiān)測,設(shè)備本身的可靠性及安全性的檢查以及定期的停產(chǎn)檢修。
表面溫度的測定對石化設(shè)備有著重要的意義,石化工業(yè)的受熱設(shè)備和受熱管道非常多,其表面溫度則標(biāo)志著他們散熱量的大小,與節(jié)能有著十分密切的關(guān)系,設(shè)備外壁表面的溫度分布,主要由內(nèi)部工作溫度,設(shè)備結(jié)構(gòu),材料熱阻以及環(huán)境溫度所決定,在設(shè)備工作,環(huán)境影響一定的情況下,設(shè)備表面溫度分布的變化就直接反映了設(shè)備狀況的變化。
紅外熱像技術(shù)應(yīng)用于石化設(shè)備的定期監(jiān)測及故障診斷,主要是基于紅外輻射測溫原理,依靠紅外成像儀快速方便地獲取被測物體熱圖,根據(jù)被測物體各部位的溫度差異,以及物體同一部位在不同時(shí)期的溫度差異,再結(jié)合設(shè)備,裝置結(jié)構(gòu)等狀況來診斷設(shè)備的運(yùn)行狀況,從而提出有依據(jù)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控報(bào)告,以及切實(shí)有效的故障及維修報(bào)告。該技術(shù)較之傳統(tǒng)的定期停工檢測,在生產(chǎn)效益及事故預(yù)防上面都有著非常高的預(yù)防性,主動性和靈活性。
紅外診斷技術(shù)在石化工業(yè)中的應(yīng)用包括以下方面:
石油產(chǎn)品開采煉制過程(推薦FLIR GF320)
在石油產(chǎn)品開采過程中,許多氣體化合物的產(chǎn)物是無法被肉眼看見的,生產(chǎn)過程*都在面臨著氣體泄漏所帶來的巨大的安全隱患,更不需再提及隨之所帶來的能源損耗。除了產(chǎn)品開采過程以外,對從碼頭,煉油廠和化學(xué)處理廠運(yùn)送至儲藏罐、管道,氣動車和駁船乃至成品產(chǎn)品在運(yùn)送至zui終用戶的整個過程,毫無例外,氣體泄漏的監(jiān)測都是*的。
如今,有毒氣體分析儀或“嗅探”技術(shù)已經(jīng)被用在對大量目標(biāo)進(jìn)行氣體泄漏的檢測過程中。一個大型煉油廠里大約50 萬到100 萬個需要被檢測的目標(biāo),包括接點(diǎn)、閥門盤根、泄壓閥、排放和燃燒系統(tǒng)。使用“嗅探”裝置進(jìn)行人工檢測,平均每天工作8小時(shí),每天大約可檢500 個閥門。大量時(shí)間和人力因此而浪費(fèi)。
據(jù)美國石油協(xié)會調(diào)查表明:84%的氣體泄漏來自于不足1% 的設(shè)備。這意味著企業(yè)將大部分的檢測工作投入到了99% 的正常運(yùn)行的、安全無泄漏的設(shè)備中?,F(xiàn)有的分析儀或“嗅探”檢測手段有可能會帶來以下幾種后果
1. 檢測人員會暴露在不可見的,存在潛在危險(xiǎn)的化學(xué)氣體中進(jìn)行氣體泄漏檢測
2. 風(fēng)或其他天氣因素可能會吹散氣體或蒸汽,導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確
3. 點(diǎn)測量方法只能夠反映測量點(diǎn)的問題
4. 化合物比空氣或重或輕,其濃度可能會在高空或在地表,而這些地方是有毒氣體分析儀無法檢測的地方。
現(xiàn)在有一種新的工具可以幫助石化生產(chǎn)單位立即檢測氣體泄漏情況
這是*次將紅外熱像儀用于快速簡單地探測甲烷和其他可揮發(fā)性有機(jī)復(fù)合(voc) 氣體的泄漏情況,他能夠快速掃描大片區(qū)域甚至幾公里長的管道,這種特制的紅外熱像儀能夠?qū)崟r(shí)生成氣體泄漏的紅外圖像。泄漏的氣體在屏幕上將顯示為”黑色煙霧”,因而可以判斷是否有揮發(fā)性氣體存在。
這種紅外創(chuàng)新技術(shù)能夠?qū)?/span>(VOC)氣體泄漏的物理性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。過去無法用肉眼看到的泄漏氣體如今已清晰可視,并可以被記錄至任何一臺影像存儲器內(nèi),可用于簡單的存檔,驗(yàn)證和發(fā)送電子郵件。
FLIR 公司研發(fā)的GF320 是一款實(shí)時(shí)記錄的紅外熱像儀,掃描速度為50HZPAL 或每秒25 幅圖像。與在移動車輛上掃描幾公里長的管道或全景觀看大面積的管路系統(tǒng)比較,用紅外熱像儀進(jìn)行檢測將大大提率
GF320是一款堅(jiān)固耐用的儀器,專門為惡劣的工業(yè)環(huán)境所設(shè)計(jì),操作溫度-15 至+50攝氏度,可承受40G的工業(yè)震動
GF320紅外熱像儀具有各種優(yōu)點(diǎn),并以“ 智能LDAR” 在行業(yè)內(nèi)逐漸,它能夠更加快速地掃描廣闊的區(qū)域,并能夠被使用在接觸式測量工具難以到達(dá)的區(qū)域。泄漏的氣體在紅外圖像上顯示為蒸汽煙霧。在安全距離內(nèi)使用“GF320” 一旦發(fā)現(xiàn)氣體泄漏,您可以使用有毒氣體分析儀對濃度進(jìn)行具體量化
根據(jù)泄漏面積的大小不同,配有標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的GF320 zui遠(yuǎn)可以檢測10 米以外的氣體泄漏情況。配備長焦鏡頭的GF320 可以被使用在直升飛機(jī)上用來檢測駁船、儲藏罐和輸氣管道的泄漏情況。使用紅外熱像進(jìn)行檢測,每小時(shí)可檢測幾百個目標(biāo),比有毒氣體分析儀平均每天檢測的目標(biāo)還要多。
石油產(chǎn)品加工過程:(推薦FLIR P620/ GF309)
1. 爐罐容器液面,料位的檢測。如焦炭塔物料界面高度的控制;HF儲罐的液面檢測等
2. 管線的檢測。工業(yè)爐管溫度測試,管線結(jié)焦,沉積,堵賽,氧化剝皮的檢測與診斷;保溫效果,化學(xué)清洗效果的評定等,。
3. FLIR GF309 專門為高溫爐窯設(shè)計(jì),其紅外穿透能力特別,可以有效的“透過”火焰,準(zhǔn)確觀測到火焰背后加熱的爐管的溫度,解決了高溫鍋爐溫度監(jiān)控的難題。
4. 電器設(shè)備的檢測和故障診斷。
5. 其他熱處理工序的監(jiān)測;密封油外泄的診斷。
6. 施工質(zhì)量檢查,裝置技術(shù)標(biāo)定,指導(dǎo)設(shè)備改造和檢修。
a) 設(shè)施襯里防護(hù)層損傷程度的檢測。如加熱爐,反應(yīng)器,除塵器,再生器以及爐內(nèi)排氣管等
b) 工業(yè)爐管溫度的紅外檢測。如煙囪防火隔熱層的損傷,熱交換器的工作狀況監(jiān)控等
c) 爐罐容器液位檢測。如油罐內(nèi)空氣層,油層,油水交界層的液位檢測,罐底沉積物位置的標(biāo)定及清除計(jì)劃的制定,四級原油熱交換器分配倉的檢測等
電力供應(yīng)設(shè)備(推薦FLIRThermcam T系列)
利用紅外成像儀還可以非常便捷地為石化行業(yè)客戶的所有電氣設(shè)備、配電系統(tǒng),包括高壓接觸器、熔斷器盤、主電源斷路器盤、接觸器、以及所有的配電線、電動機(jī)、變壓器等等,作紅外熱成像檢查,以保證運(yùn)行的電氣設(shè)備不存在潛伏性的熱隱患,有效的防止火災(zāi)的發(fā)生。 FLIR ThermCAM T系列/ i60 小巧,便攜式的設(shè)計(jì),使得班組紅外成像巡檢成為可能。他的應(yīng)用可以大致在如下幾方面
1. 各種電氣裝置:可發(fā)現(xiàn)接頭松動或接觸不良,不平衡負(fù)荷,過載,過熱等隱患。這些隱患可能造成的潛在影響是產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火,其平均修理費(fèi)用昂貴,維修周期較長,對保障生產(chǎn)非常不利。
2. 變壓器:可以發(fā)現(xiàn)的隱患有接頭松動,套管過熱,接觸不良(抽頭變換器),過載,三相負(fù)載不平衡,冷卻管堵塞不暢。其影響為產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火。重繞的高費(fèi)用及長工期都非常不利于生產(chǎn)管理。
3. 電動機(jī)、發(fā)電機(jī):可以發(fā)現(xiàn)的隱患是軸承溫度過高,不平衡負(fù)載,繞組短路或開路,碳刷、滑環(huán)和集流環(huán)發(fā)熱,過載過熱,冷卻管路堵塞。其影響為有毛病的軸承可以引起鐵芯或繞組圈的損壞,有毛病的碳刷,則可以損壞滑環(huán)和集流環(huán),進(jìn)而損壞繞組線圈。還可能引起驅(qū)動目標(biāo)的損壞。
國內(nèi)石化行業(yè)在紅外成像領(lǐng)域的探索使用
*公司1986年同時(shí)引進(jìn)6臺紅外熱像儀, 分別在茂名石化公司、長嶺煉油廠、烏魯木齊石化總廠、齊魯石化公司、揚(yáng)子石化公司等單位開始使用, 并在生產(chǎn)中產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟(jì)效益。
在工程上成功應(yīng)用的例子如下:
a) 四川化工總廠利用紅外熱像儀對大化肥裝置熱交換器進(jìn)行設(shè)備診斷時(shí), 測得南封頭冷卻水溫差不正常, 推斷熱交換器列管泄露。在對離心壓縮機(jī)進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn), 密封油槽的液位超過標(biāo)準(zhǔn)值, 導(dǎo)致高壓缸密封油的參比壓力差為零, 診斷出浮環(huán)密封故障。
b) 南京煉油廠對鉑重整裝置冷壁反應(yīng)器的外壁進(jìn)行診斷, 結(jié)果為高溫?zé)崦魠^(qū)改變顏色是因?yàn)槠岬馁|(zhì)量有問題, 并非反應(yīng)器內(nèi)部襯里損壞。對合成氨裝置二段轉(zhuǎn)化爐管進(jìn)行檢測, 發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)襯有損壞, 并用噴淋水冷卻過熱點(diǎn)以維持生產(chǎn), 這種診斷為準(zhǔn)確決策提供了依據(jù)。
c) 蘭州煉化總廠在確定催化裂化裝置、鉑重整和加氫裝置檢修方案時(shí), 依據(jù)紅外在線監(jiān)測結(jié)果, 判定設(shè)備狀態(tài)良好, 無須大修。唯加氫裝置101反應(yīng)筒體與下蓋頭接縫處有一處1000×400 的高溫帶, 據(jù)此確定檢修重點(diǎn), 打開后發(fā)現(xiàn)內(nèi)襯損壞面積為800×200 , 龜甲網(wǎng)外漏, 大大縮短了檢修周期。
d) 撫順石化公司利用紅外熱像儀, 對本公司、石家莊煉油廠和大連石油七廠催化裂化反應(yīng)器, 再生器和提升器做定期監(jiān)測, 積累了大量的經(jīng)驗(yàn)和豐富的數(shù)據(jù)。
e) 另外, 遼化、天津石化公司、茂名石化公司、長嶺煉油廠、鎮(zhèn)海煉油廠、揚(yáng)子石化公司、大慶石化總廠、烏魯木齊石化總廠、克拉瑪依煉油廠、金山石化公司、上海煉油廠、武漢石化總廠、廣州石化總廠、燕山石化等單位都在紅外檢測方面作了大量的工作。
f) 截止目前為止, 中石化已經(jīng)定期召開了四次紅外檢測技術(shù)交流會
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。