1.前言
石化設備的工作狀態(tài)和故障檢測是生產(chǎn)部門特別重視的問題，石化設備內(nèi)部出現(xiàn)故障時，利用紅外熱像技術(shù)可以大大提高檢測效率，保證儀器的使用壽命，并且紅外熱像技術(shù)具有安全性高，測量準確的優(yōu)勢。本文針對石化設備內(nèi)部腐蝕檢測中紅外熱像技術(shù)進行介紹。
2.紅外熱像技術(shù)簡介
■ 紅外熱像技術(shù)簡述
紅外熱成像無損檢測技術(shù)( infrared thermography，IT) ，是一種基于紅外輻射原理，通過掃描、記錄或觀察被探測表面溫度變化，從而實現(xiàn)對被檢測工件的表面及內(nèi)部缺陷或結(jié)構(gòu)進行分析的一種無損檢測( nondestructive testing，NDT) 方法。紅外熱成像無損檢測技術(shù)相比于射線、超聲、渦流、滲透以及電磁等傳統(tǒng)無損檢測技術(shù)，具有測量速度快速、測量結(jié)果直觀、探測面積大以及易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，是一種新型的數(shù)字化無損檢測技術(shù)。
■紅外熱像技術(shù)分類及優(yōu)勢
紅外熱像技術(shù)分為被動式紅外檢測和主動式紅外檢測，被動式是指在檢測過程中不會對被檢測物體加熱，主要用于檢測物體與周圍環(huán)境的溫差。一般該方式被運用在科學實驗、生產(chǎn)現(xiàn)場和運行中設備的檢測。主動式紅外檢測是指檢測過程中要對被檢測物體進行加熱，加熱方式分為穩(wěn)態(tài)加熱和非穩(wěn)態(tài)加熱，而加熱源可以來自目標內(nèi)部或者外部，視情況而定。紅外成像技術(shù)的優(yōu)勢在于其不接觸被檢測物體，適用檢測范圍非常廣，包括溫度很低以及溫度較高（幾千攝氏度）的物體。因為不接觸，所以，檢測過程具有較高的安全性。另外，其精確度高，可以有較高的分辨度。操作過程也不復雜，并且紅外檢測的完成時間以秒計，節(jié)省了時間，提高了檢測效率。
3.石化設備存在的腐蝕問題及檢測
■ 紅外診斷石化設備的范圍及分級
如果使用紅外熱像技術(shù)檢測設備的損壞程度，那么該設備應是與溫度相關(guān)的設備，故障也大多是熱狀態(tài)的異常，通常由內(nèi)部結(jié)構(gòu)的熱異常狀態(tài)傳導至設備表面導致溫度分布異常，即設備溫度變化是一個故障特征狀態(tài)，因此，通過檢測設備表面的溫度就可以分析出設備內(nèi)部發(fā)熱額的狀態(tài)及變化，如材料的熱阻、內(nèi)壁的環(huán)境溫度、設備的結(jié)構(gòu)等。由于設備的故障等級與溫度正相關(guān)，可以對其進行分等級處理，從70~420℃分為輕度、中下、中等、中上、較嚴重和嚴重6 個范圍。
■ 對石化熱設備的故障檢測流程及標準
完成紅外輻射檢測、形成圖像可視化后，還需要制訂對紅外圖像進行處理以及對故障識別、診斷、維修的方案。要根據(jù)相關(guān)紅外圖像檢測技術(shù)進行紅外圖像閾值的選取、判斷故障類別和等級。一般來說，設備內(nèi)壁70℃以下不需要經(jīng)過維修，只需定時保養(yǎng)；當設備高于70℃且低于160℃時，設備短期內(nèi)還可以運行，但是需要加強對其進行溫度檢測，并描繪成圖記錄閾值；當設備已經(jīng)有色漆脫落或者形變等情況時，表明此時儀器已經(jīng)有較為嚴重的故障，不能再使用，若檢測溫度已達到200℃以上，則需要采取大面積的維修措施。
■ 石化設備的腐蝕問題
雖然大部分石化設備已經(jīng)形成了流程的自動化，但是對于長期密封運作的管線、泵塔或者儲罐來說，內(nèi)部遭受到石化原料長期的侵蝕作用，如果沒有通過儀器檢測，加之平常無法對其進行觀察，久而久之腐蝕程度越來越嚴重，一旦外泄，會導致整個流程的崩盤，造成非常嚴重的安全事故。傳統(tǒng)的設備腐蝕檢測利用氣體或者超聲波進行，但是液體腐蝕無法利用儀器進行，并且人工檢測則容易發(fā)生事故，所以，利用紅外成像技術(shù)對石化設備的腐蝕程度進行檢測，并且可以更加高效、安全。
4.石化設備內(nèi)部腐蝕檢測應用
■石化熱力設備的腐蝕類型
石化熱設備的腐蝕一般是給水系統(tǒng)或者氣相腐蝕，比如，較高硬度的水進入熱設備內(nèi)部會在設備內(nèi)部形成水垢，在導熱過程中會引發(fā)爐管的過熱損壞。另外，水中含有的礦物質(zhì)量、水的溫度和pH、硫化氫及二氧化碳含量、硫酸鹽還原菌含量等都影響熱設備內(nèi)部的腐蝕情況，而水中溶解的氧氣對石化熱設備的腐蝕影響是最大的。氧腐蝕是會導致設備內(nèi)部潰瘍腐蝕，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)疏松的產(chǎn)物，容易形成電池引導亞鐵離子二次擴散，造成惡性循環(huán)，導致不均勻的大面積鼓包潰瘍腐蝕。
■ 乙醛設備腐蝕
乙醛是比較重要的一類工業(yè)產(chǎn)物，工業(yè)上制備乙醛通常會將乙烯直接氧化，在氧化過程中利用催化劑提高氧化速度，而該催化劑采用鹽類、酸和水，比如，氯化銅和鹽酸等，其催化效果較好，為了應對反應過程中出現(xiàn)大量的放熱現(xiàn)象，工業(yè)生產(chǎn)中常使用2 層耐腐蝕磚塊和2 層橡膠防腐蝕磚塊加上外壁碳鋼達到減小溫度的目的，而與反應直接接觸的耐腐蝕磚塊是腐蝕的主要對象。利用紅外熱像技術(shù)可以得到被腐蝕的乙醛設備中存在有與反應器相連的防腐蝕磚被腐蝕而出現(xiàn)裂開的現(xiàn)象，導致熱量從縫隙中傳出，并且外壁也會出現(xiàn)程度不同的熱量區(qū)。一般來說，最里層的防腐蝕磚在比正常值高10℃時就應該停止運作并檢修。另外，導管也會出現(xiàn)被反應物和催化劑腐蝕的現(xiàn)象，但其腐蝕較均勻。
■ 順丁橡膠聚合反應釜腐蝕
在順丁橡膠的聲場過程中，會存在以鎳、鋁及加氫汽油等催化劑，會對溶劑的回收系統(tǒng)造成腐蝕現(xiàn)象，而其中脫水塔回流罐是腐蝕的重要地區(qū)。因為在生產(chǎn)時，會產(chǎn)生部分溶劑含有較多水分的現(xiàn)象，紅外熱像熱氣只能對反應釜體進行定期監(jiān)測，當反應釜內(nèi)反應劇烈，溫度漲幅大時，需要對其進行圖像描繪并記錄閾值，要特別注意紅外圖像上的亮點，一般來說，需要根據(jù)檢測結(jié)果中反應釜內(nèi)壁的腐蝕程度來安排維修計劃，著重對容易腐蝕的地方進行排查。
