如果不能提前发现温度变化,故障产生的问题就有可能增加,导致安全和稳定性问题。故障漏检的后果是十分严重的,如果罐体监控不好,安全风险是很大的。化学反应器、储罐和管线系统的破裂会带来灾难性的后果,给人身安全、产品和生产能力造成巨大损失。这些都需要精密的监控技术来发现异常温度和温度变化趋势,在不安全和高成本故障发生之前提前预测。
很多年来,热电偶系统和光纤传感器一直被认为是罐体监控应用中温度测量的传统解决方案。但是,这些类型的传感器不但不安全,安装和运行的成本也较高。它们通常使用有线网络或者光纤网络,并使用点传感器进行监控,这些传感器只能监控罐体外侧多个离散点的温度。由于罐体温度并不均衡,所以这种方法会导致测量的不精确,而且一旦热电偶发生故障,就会在整个监控体系上留下十分危险的孔洞,除非更换新的热电偶或者对故障热电偶进行维修。当非预期热点出现时,监控体系中丢失的测量点会将关键罐体、工厂和人员置于非常危险的境地。
这些老式的传感器常伴有精度和维护问题的主要原因之一就是他们必须插入或者附着在罐体的外壳或者表面上。严酷和极热的环境会导致连接老化、焊点脱落、分层或者与罐体表面分离,而持续的维护又费时费力。随着时间的推移,过热和气候因素使传统传感器老化,工程作业人员和管理层对监控系统不再充满信心,而它本来应该是设备的安全守卫。
此气化器配备由14台红外热像仪组成的系统,用以监控罐体外壳温度。经过多年的使用,相比之前使用的热电偶,这套系统能够更快速地发现由罐体内部耐火炉衬老化所导致的过热点。
眼见为实
化工厂、电厂和精炼厂目前的发展趋势之一就是热像仪在各种应用领域中被广泛地采用,包括关键罐体监控。这些设备确保作业人员能够看到高温高压罐体上彩色的设备实时状态。光纤系统是无法实现这种功能的,红外热成像就有此优势,可以在早期检测到可能发生的故障。
热成像系统可以进一步提供整个罐体的温度图像,提醒何处有潜在危险。配备红外热像仪系统并对环境进行持续监控,在早期发现潜在问题的概率更高了。
实际的罐体监控
用于监控一台配有14个红外热像仪的气化器的大型系统已经运行了8年有余,用来监控由Chevron-Texaco公司设计的作为专用气体主发生器的气体分离系统。据维护人员称,原来的热电偶网络系统在安装之后就开始老化,因为它直接与罐体外壳接触。随着时间的推移,内部元器件开始给出错误的温度数据,操作人员对数据也不再信任了。老式的系统只能给出关于何处有潜在故障可能的大概的描述www.cechina.cn,操作人员无法提前做出响应。而且,在需要对罐体内部进行作业时,必须将热电偶拆除再重新安装,这消耗了不少的人力和时间成本。
红外成像监控系统能够直接将数据反馈至DCS和历史数据备份系统中,用以进行趋势分析并指导维护作业。
安装了红外成像系统之后,操作人员立即就享受到了它带来的好处。最方便的地方就是此系统可以直接与工厂的DCS和历史数据备份系统相连。使用热成像系统之后,操作人员不必在问题发生之后被迫做出响应,他们可以长期备案气体分离系统的温度变化特性,将其分类并进行分析、预测www.cechina.cn,进而对潜在的问题做出响应。
而且,他们可以存储一周的热像数据作为基准值,用于后续比较。在罐体内部重新堆砌耐热炉衬之后,它们就能识别热区,并保持对这些区域的监视。这样一来就可以对耐热炉衬的老化进行深入了解,特别是在这些区域越来越热的情况下,可以发现一些底层耐热炉衬的问题。
有了新系统,操作人员就可以提前获得报警信息CONTROL ENGINEERING China版权所有,帮助做出如何对潜在危险进行响应的决策。对安全极限有了进一步的确认之后,操作人员就能够判断哪些情况没问题,哪些情况需要停机处理。例如设备开机之初,工厂操作人员认为在喷嘴连接处存在一个热点,而这个热点使用基于热电偶的系统是无法发现的。而热成像系统就能帮助他们对这个区域进行连续监控,使情况不会进一步演变成报警。有了红外成像系统,他们就有充裕的时间对风险作出评估,在监控的同时无需停机。
更高的安全性
更优的报警响应时间、增强的预测能力和提高的信息可用性是在关键罐体监控应用中采用红外辐射成像技术的三个主要的好处。操作人员现在能够将其监控系统与DCS和数据备份系统连接,对趋势进行分析以获得必要的信息,做出重要的维护和资金决策,这对工厂具有重要意义。
连续实时的信息流能够显示罐体的具体状况,操作人员可以在温度上升之前发现潜在的故障区域,并进行后续分析。这样可以方格纸紧急事件www.cechina.cn,并在那些难以获得或者根本无法获得足够数据的区域内减少非预期停机时间。
工厂持续升级其监控系统,以实现非接触式的红外解决方案。随着生产加工领域的持续发展,只有确保尽可能安全地使用正确的技术,企业才能够走出制胜的一步。