热成像测量技术在锅炉检验中的应用

王献芹

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院开封分院，河南 开封 475000）

热成像测量技术在锅炉检验中的应用

王献芹

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院开封分院，河南 开封 475000）

红外热成像技术指的是将物体产生的辐射分布状态，通过技术处理转换为视频和图片。由于该成像技术不会受到电磁干扰，且其成像速度快、探测灵敏度高，因此其具有很高的应用价值。本文在介绍热成像技术的基础上，对其原理和检测方式进行了详细分析，以期为我国锅炉检测提供借鉴。

热成像技术；锅炉检验；红外热成像技术

1 红外热成像技术的概述

红外热成像措施，指的是将物体产生的辐射分布状态，通过技术处理转换为视频和图片。在实际工作中，应用红外热成像技术时，是在物体的固有发射率已被知晓的情况下进行的，利用红外探测器探测物体的辐射能量后，能有效计算出物体的表面温度，这样就可以使用图像或视频的方式把被探测的物体能量展现在探测器元件中，再利用扫描机器，扫描其分布图，就可以获得完整的探测图标，随后利用探测器将其转换成电信号，经过多方面的相关处理后，就能形成完整的红外热成像图。

红外热成像技术具有很高的应用价值，这主要是因为这种成像技术不会受到电磁干扰，同时其成像速度快、探测灵敏度高，在检验过程中，可以进行有效的分类处理，提高检测的准确性，还能将其很好地应用于锅炉检验实践中［1，2］。

2 热成像测量技术的原理和特点

红外热成像技术的主要工作原理就是，物体在散发能量时和它的温度是有正比例关系的，通过这种正比例关系就可以对物体散发的能量进行探测，进而得到物体表面的温度。在使用红外热成像技术的过程中，一定要使用传感器或者是红外探测器感知物体散发出来的能量，只有这样，才能确保探测结果的精准度。红外热成像仪器是由多种设备组合而成的，包括红外探测仪器、光机扫描系统及光学成像物镜。红外探测仪能将物体的能量分布通过图形的方式反映出来，随后用光机扫描，经过相关处理后，最终获得物体的红外热成像图，获得相关数据，从而得知物体表面的温度。红外热成像技术具有实时性的特点，它在检验过程中，能迅速获得相关数据。在使用红外热成像技术的过程中，外部环境不会影响测量结果（包括电磁干扰）。同时，红外热成像技术还具有反映速度快的优点，在使用过程中，也有很高的灵敏度，且测温的范围也较为广泛［3］。

热成像测量技术还能根据物体热能来源进行分类，随着热成像测量技术的不断发展，其在锅炉检验中已被逐渐使用。在锅炉使用的过程中，会产生很多能量，通过使用热成像测量技术，能更加全面且具体地将锅炉使用情况反映出来，从而起到很好的节能作用［4］。

本文以72 h为试验周期，将梯度比Gr值上升趋势作为重要参考，将梯度比Gr值逐渐上升且最终稳定梯度比Gr值>3作为判定淤堵的准则。以下的试验结果都是梯度比Gr值呈现上升趋势后得到的稳定梯度比Gr值结果。

3 在锅炉检测过程中使用红外热成像技术

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。

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［5，6］。

3.1 检测锅炉本体和管道温度

通过共建，打造西江流域“公共能量场”，就是在建设“智慧西江”的基础上，打造统一监管服务平台，建立健全信息共享机制，为各职能管理部门及航运企业、船员等提供交流沟通渠道和反馈机制，共同提升西江航运公共服务水平。

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

主题出版中的显著性模式。议程设置需对少数议题进行突出强调，以引起公众焦点关注。图书出版涵盖所有公共和个人议题，主题图书关注少数重大选题，使其曝光率远远大于一般议题，占据意识形态领域的主动。主题出版中议程设置的显著性模式不仅存在于对少数议题的强调，还表现在主题出版对象具备多种属性时不同属性的侧重与平衡上。

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。

在现场环境监测阶段，有很多不确定性，这些问题多多少少会对数据收集的精准度带来影响，要想避免环境监测数据受到破坏，就要对监测人员提出质量控制请求，在采样工作中，要有专业监控人员指导，发现问题及时解决，确保环境监测数据收集行为的规范性。

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

锅炉设备在我国工业生产和生活中占有很高的地位，但在锅炉使用过程中，会消耗较多能源，所以对锅炉的环保性和安全性提出了更高要求。在该背景下，要加强对锅炉的检测。由于热成像技术具有无需接触的特点，所以，将这一技术应用于锅炉的检测尤为必要。随着科技的不断发展，红外热成像技术将会在更多领域得到应用，发挥其优势。

［1］陈志刚.热成像测量技术在锅炉检验中的应用［J］.电子测量技术，2012（2）：69-71.

［2］陈洋.热成像测量技术在锅炉检验中的应用［J］.中国新技术新产品，2013（14）：121，122.

［3］刘跃林.浅谈热成像测量技术在锅炉检验中的应用［J］.城市建设理论研究，2013（11）：230-231.

［4］李春福.热成像测量技术在锅炉检验中的应用［J］.建筑工程技术与设计，2016（25）：174.

［5］于洪.热成像测量技术在锅炉检验中的应用［J］.科技传播，2013（18）：182-183.

［6］马路.探讨热成像测量技术在锅炉检验中的应用［J］.建筑工程技术与设计，2015（14）：144.

Application of Thermal Imaging Technology in Boiler Inspection

Wang Xianqin
（Henan Province,Boiler and Pressure Vessel Safety Inspection Institute Kaifeng branch,Kaifeng Henan 475000）

Infrared thermal imaging refers to the distribution of radiation generated by objects,converted to video and pictures by technical processing.As the imaging technique is not subject to electromagnetic interference,and has fast imaging speed and high detection sensitivity,the imaging technique has high application value.Based on the introduction of thermal imaging technology,the principle and detection method were analyzed in detail,in order to provide reference for boiler detection in our country.

thermal imaging technology；boiler inspection；infrared thermal imaging technology

TK226.1

A

1003-5168（2017）07-0069-02

2017-06-01

王献芹（1979-），女，本科，会计师，研究方向：技术监督。