Petroval將FLIR Systems制冷式和非制冷式紅外熱像儀用于技術審核

眾多行業(yè)的制造工藝都依賴于熔爐和鍋爐，但熔爐和鍋爐設備容易出現(xiàn)各種機械故障，包括堵塞管道內部，阻礙產(chǎn)品流動的焦化現(xiàn)象、管道外部爐渣積聚、爐渣造成的損害、加熱不足和過熱、因燃燒器放置不當而對管道造成的火焰沖刷，以及產(chǎn)品泄漏引發(fā)火災，對設備造成嚴重傷害。

這些故障不僅會造成質量問題，還會導致整條工藝生產(chǎn)線關停。FLIR紅外熱像儀能夠在設備運行初期檢測到絕大部分問題，從而預防故障，實現(xiàn)有序停機和組件更換，降低維護成本和生產(chǎn)損失。

Petroval是一家法國公司，該公司是最早認識到紅外熱成像用于工業(yè)設備技術檢查的潛力的公司之一。Pretroval項目主管Jean-Francois Tournieux解釋道：“在引進紅外熱像儀之前，我們找不到一個徹底的方法在設備運行時檢測故障。使用FLIR紅外熱像儀查找此類故障是一種絕佳的非破壞性方法——即使是在設備運行時——還可精確確定安全的生產(chǎn)速度。”    這家總部位于法國諾曼底的公司成立于1990年，歸道達爾石油公司和Eurecat集團所有。除了勒阿弗爾的總部以外，2003年Petroval還在德克薩斯州休斯頓設立了辦事處，并于2011年在新加坡設立辦事處。Petroval在全球50多個國家提供服務；事實上80%以上的業(yè)務是在法國以外完成的。 

制冷式和非制冷式紅外熱像儀目前Petroval使用3臺FLIR紅外熱像儀；一臺搭載制冷式探測器，另外兩臺配備非制冷式探測器。

制冷式紅外熱像儀是FLIR Agema 550，配備防熱罩和火焰過濾器。此熱像儀主要用于熔爐的內部檢測。兩臺非制冷式紅外熱像儀分別是同樣配備火焰過濾器的FLIR ThermaCAM P50F，以及主要用于設備外部隔熱檢測的FLIR P640。

Petroval的技術人員表示，全部3臺紅外熱像儀都是成效顯著的出色工具。“FLIR Agema 550非常精準且靈敏度高。FLIR ThermaCAM P50F對細微的溫度變化沒那么敏感，但因為擁有一個非制冷式探測器，它無需維護，并且啟動更快，因為制冷式紅外熱像儀在使用前一般需要運行冷卻系統(tǒng)5分鐘左右。而第三個紅外熱像儀FLIR P640是用于隔熱檢測和電氣設備故障檢測的完美工具。” 

FLIR P640：免維護，尤其適用于預見性維護

FLIR P640紅外熱像儀搭載有一個可生成640 x 480分辨率熱像的非制冷微量熱型探測器。FLIR P640內置一些非常有用的功能，使其非常適用于預見性維護，如激光指示器、畫中畫和合并可見光圖像與熱圖像的FLIR熱疊加。“FLIR P640紅外熱像儀反應迅速，使用方便。它性能優(yōu)異：即便距離有50到100米，你依然可以探測到顯示隔熱故障的小塊熱區(qū)。”

FLIR GF309: 最為先進

FLIR Agema 550 和FLIRThermaCAM P50F都是“老式”的型號，F(xiàn)LIR Systems目前已經(jīng)停售。如今FLIR GF309是用于熔爐檢查的最先進技術。此外，這個新型號是雙用途紅外熱像儀，不但可用高溫工業(yè)熔爐應用，還可用于機械和電氣組件的熱檢查。因此這些紅外熱像儀非常適用于監(jiān)測各種熔爐、加熱器和鍋爐，尤其是在化學、石化和公用事業(yè)。 

由于配備了內置型火焰過濾器，F(xiàn)LIR GF309紅外熱像儀能夠穿透火焰，甚至能夠測量火焰背后的溫度。 

FLIR Agema 550配備制冷式硅化鉑（PtSi）焦平面陣列（FPA）探測器。作為探測器材料的硅化鉑已被棄用，因為硅化鉑探測器的靈敏度低于銻化銦(InSb)探測器，后者如今是新型FLIR GF309紅外熱像儀的核心。這一選擇使得FLIR的雙用途紅外熱像儀具備更卓越的性能，因為銻化銦探測器比硅化鉑或BB非制冷微量熱型探測器更穩(wěn)定、更靈敏。 

FLIR GF309紅外熱像儀的銻化銦探測器可生成320 x 240像素的圖像。探測器和過濾器都使用小型斯特林循環(huán)冷卻器冷卻至接近低溫，提高定量靈敏度。其設計可耐300°C以上高溫，測量溫度高達1500°C，可對容易被火焰、燃燒氣體和灰塵遮蔽的內爐膛和鍋爐組件進行外觀檢查。

由于配備了內置型火焰過濾器，F(xiàn)LIR GF309紅外熱像儀能夠穿透火焰，甚至能夠測量火焰背后的溫度。

FLIR GF309紅外熱像儀的銻化銦探測器可生成320 x 240像素的圖像。探測器和過濾器都使用小型斯特林循環(huán)冷卻器冷卻至接近低溫，提高定量靈敏度。其設計可耐300°C以上高溫，測量溫度高達1500°C，可對容易被火焰、燃燒氣體和灰塵遮蔽的內爐膛和鍋爐組件進行外觀檢查。 

FLIR Agema 550配備制冷式硅化鉑（PtSi）焦平面陣列（FPA）探測器。作為探測器材料的硅化鉑已被棄用，因為硅化鉑探測器的靈敏度低于銻化銦(InSb)探測器，后者如今是新型FLIR GF309紅外熱像儀的核心。這一選擇使得FLIR的雙用途紅外熱像儀具備更卓越的性能，因為銻化銦探測器比硅化鉑或BB非制冷微量熱型探測器更穩(wěn)定、更靈敏。

紅外熱像儀生成實時視頻圖像，還能夠以靜態(tài)圖像的形式捕捉單獨的視頻幀。可通過一個高分辨率的取景器和一個4.3英寸、800 x 480像素的彩屏LCD顯示器查看圖像。定制的GF309可穿透火焰，并配備一個可拆卸防熱罩，可將熱量從紅外熱像儀和熱像儀操作員反射回去，從而進一步增強防護功能。

火焰過濾器

FLIR GF309紅外熱像儀配備火焰過濾器，這是一種光譜波段過濾器，只允許特定波長的熱輻射穿過，到達探測器。某些波長的火焰散發(fā)的熱輻射比其他波長多得多，而在某些波長，火焰則幾乎沒有熱輻射。火焰過濾器是一種光譜波段過濾器，只允許特定的波長穿過。FLIR GF309紅外熱像儀的火焰過濾器把光譜敏感度限定為3.8 - 4.05微米。除了這部分光譜以外，其他的波段均被過濾，因此熱像儀可以穿透溫度極高的火焰，進行溫度測量。這使得配備火焰過濾器的紅外熱像儀成為熔爐檢查的理想工具。 

最大限度縮短停機時間

Tournieux認為FLIR紅外熱像儀是熔爐和鍋爐設備預見性維護的絕佳工具。“如果你使用紅外熱像儀，你對設備的缺點就胸有成足。比如說，如果某些管道有裂縫，你可以事先買好管道更換件，最大限度縮短停機時間。” 

Tournieux繼續(xù)道：“測溫值還能揭示管道內部的焦化現(xiàn)象。焦化發(fā)生在有管道限制或完全堵死的位置，通常是溫度過高造成的。在某些情況下，過渡燃燒會造成溫度超出管道金屬的設計標準，加上被堵塞管道的內部壓力，     

可能會導致管道破裂和泄漏。這些情況連同金屬表面的實際溫度都會出現(xiàn)在紅外熱像儀的圖像顯示器上。” 

FLIR紅外熱像儀功能更廣泛

Petroval的技術人員表示，諸如熱電偶等點測溫設備所提供的熔爐內部信息過于有限“從檢測孔可以看到內部組件，但設備運轉時，火焰、燃燒氣體和灰塵遮蔽了爆裂的管道和燃燒器。熱電偶之類的測溫設備有助于發(fā)現(xiàn)某些問題，但它們只能測量單一的點。FLIR紅外熱像儀不僅能夠測量單一節(jié)點的溫度。從320 x 240或640 x 480像素的熱圖像上的每一個像素都可以讀取溫度。 

Tournieux繼續(xù)表示：“使用FLIR Reporter軟件，我們可以分析記錄下來的溫度數(shù)據(jù)，獲取最細微的熱量細節(jié)。” 

不準確的熱電偶

Tournieux表示，熔爐和鍋爐檢查的最重要目標之一是要確認熱電偶的讀數(shù)。“熱電偶接觸式測量設備或固定測量設備的焊接點會隨著時間的推移失去作用，測量數(shù)據(jù)會不夠精確。在很多情況下，煉油廠以很高的生產(chǎn)效率運轉，但由于熱電偶讀數(shù)的不準確，產(chǎn)量被限制在一個安全范圍內。使用我們的FLIR紅外熱像儀，我們可以檢查熱電偶的溫度讀數(shù)是否正確。確認熱電偶的讀數(shù)后，通常我們就可以安全地提高產(chǎn)量。” 

Tournieux 繼續(xù)表示：“在使用FLIR紅外熱像儀之前，我們沒有辦法確認熱電偶的測溫值。我們不知道提高產(chǎn)量是否安全。現(xiàn)在我們可以非常精確地說是否安全。比如說， 我們參觀的許多煉油廠每天生產(chǎn)3萬噸，經(jīng)過我們的檢查，他們會發(fā)現(xiàn)3.2萬噸的產(chǎn)量也是安全的。”    

多年的經(jīng)驗

Tournieux表示，實施熔爐檢查不僅僅是一個瞄準和點擊的問題。“擁有適合的紅外熱像儀固然很重要，但還要做很多其他事情。Petroval的操作員對于熱成像檢查和數(shù)據(jù)分析，以及工業(yè)熔爐和鍋爐設備都有多年經(jīng)驗。”

FLIR thermal imaging cameras: the best method for furnace inspection

“舉個例子：我們使用自己制造的探頭來確保紅外熱像儀的準確度。我們將探頭插入熔爐，靠近我們要檢查的管道。 探頭里有一個讀數(shù)準確的熱電偶，顯示那個位置的確切溫度。然后我們更改輻射系數(shù)設置，使紅外熱像儀的測溫值符合探頭的測溫值。因為所使用的每一種材料的輻 射系數(shù)都不一樣，因此對于工業(yè)熔爐設備的每一種管道，我們都分別制作了一種探頭。” 

FLIR紅外熱像儀：最佳的熔爐檢查方式

Tournieux下結論說：“但如果你擁有專業(yè)技術和合適的設備，那么這些FLIR紅外熱像儀就是最好的熔爐檢查方法。對于收集有助于防止停機或最小化停機時間的定性信息和定量信息，這是一種非接觸式、非破壞性的絕佳方式。”