石油石化

petrochemical

1. 设备设施检测

在石化企业,由于生产需要,会有很多的管路,如蒸汽、热水等,各种工业溶液,随着时间的推移,可能产生保温层松脱、管壁腐蚀变薄甚至破损、以及管壁内结垢堵塞等情形发生。通过红外热像仪,可以及时发现异常的高温、低温区域,从而采取措施。

1) 管道

石化企业通常会使用管道输送蒸汽、原料、产品等,通常管道内会包裹保温隔热层,通过红外热像仪可以方便地查看管道的保温隔热层有无损坏是否有泄漏。

热像仪对管道进行温度检测一般有以下应用:

? 管道积炭堵塞,由于积炭部位和其他部位热容量不同导致温差,这些温差传递到管线外壳,就可以使用红外热像仪在管道外部拍摄到故障。

? 管道内壁受磨损或是腐蚀导致减薄,其温度会比正常部位温度偏高,从而可以检测出故障。

? 管道由于局部温度波动较大导致材料热疲劳造成裂纹、泄漏,故障处会渗漏管道内介质,如果管道内介质为低温介质(如氨气) 或是高温介质时,管道渗漏介质与管道外壁温差不同,可使用红外热像仪拍摄到故障。

? 管道保温脱落,其脱落处温度偏大,可在热像图中清晰显示。

 

管道受损(左)  管道工作工况(右)

2) 阀体

红外热成像仪能够对减压阀、蝶阀、止回阀、排气阀、排水管等进行实施监测,以防阀门故障,造成漏气、漏油,对生产造成不可估量的损失,同时也会威胁人员安全,后果不堪设想。

图 2 阀体

3) 储罐、塔底积焦、装置衬里、裂解炉炉管等设施

采用热成像仪测量塔底积焦时,外壁热像特征可判定塔内各处积焦程度,并根据结果指导工艺操调、确定最佳运行方案;利用热成像仪检测其外壁温度场,再结合传热学理论计算其内部保温层厚度,可了解装置运行情况下的衬里损伤程度,从而为制定检修方案提供参考;炉管内结焦形成炉管热斑将严重影响其使用寿命。利用热成像仪能过窥视孔对炉内炉管测试,可得到热斑的热像特征,优化维修炉管的实施方法。

  

 图 3 储油罐(左);储气罐(中);反应装置(右) 

2. 电气设备

石化行业所用电气设备、配电系统,包括高压接触器、熔断器盘、主电源断路器盘、接触器、以及所有的配电线、电动机、变压器等。利用热成像仪实时在线监测油库内的电气设备,可有效的预防由于电气设备热故障造成的电气和消防隐患,可有效检测到此类热故障的发生,从而提前排除热故障,避免事故发生。

 

  

 变压器(上左);高压接头(上右);电动机(下左);高压开关(下中);铁塔(下右)

3. 安全防范、节能环保监控

大部分油/气井都分布在野外开阔的环境中,周围散布着农田、乡村等,人、畜、雷雨等自然和非自然因素都可能对生产安全形成影响。输油管线分布面积较广而且分散,油区内村庄多,人员复杂,油区治安防控困难,油气偷盗现象时有发生,生产设施经常遭到人为破坏。红外/可见双光一体化云台可根据不同的距离和监控范围,可昼夜对库区进行监控报警,保障库区的安全。

图 5 红外/可见双光一体化云台(上);5km夜间监控画面(下)

可以及时掌握采区重点井、长输管线的生产运行情况,检查作业井的正常标准工序,工程师通过该系统可以远程发现现场存在的问题,采取针对性措施,有效地提高生产效率。

钻井平台

石化行业油/气类物质的泄露,往往会污染土壤、大气和水体。油/气泄漏问题是每个石油和天然气生产厂共同的担忧。其中一些油/气不仅危害环境,而且泄漏还会浪费公司大量金钱。无论从节能环保和降低企业运行成本,还是法律法规的要求来说,油/气泄漏监控非常必要。

 

天然气管道泄露(下图)

在一定的空间内,可燃性气体或蒸气到达一定量可能形成爆炸性空气,需要在场人员采取特殊安全预防措施。如果某个区域存在气体泄漏,即使量很少,微小泄漏可能会发展成大规模泄漏,存在安全隐患。因此能够在早期检测到泄漏至关重要。

许多国家普遍是由政府机构而不是由行业监管执法。环保机构应用红外热像仪进行气体泄漏检测,确保其遵守法规,并负责审计其减排绩效。

 

废气燃烧检测监测

气体泄漏检测用红外热像仪技术有着广泛的潜在用途。它比传统的VOC检测仪或嗅探器方法更具时间和成本上的优势。它可以在一定距离内识别泄漏,不必对所有可疑泄漏到场逐一确认,降低了泄漏检测的成本。