[发明专利]石化的可选择关键设备的红外热成像在线监控方法及系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种石化设备的红外热成像在线监控系统及方法，特别涉及一种应用于石化设备中的塔、换热器、反应器、储罐、化工流程泵、机械设备、火炬、工艺管道、阀门、加热炉、仓库、堆场等的可选择关键设备中的红外热成像在线监控系统及方法。

【背景技术】

在石化行业，由于石化设备接触的易燃易爆的石油或天然气等危险品，因此容易发生事故，而一次突发的生产事故就有可能导致设备瘫痪，巨大的财产损失，甚至是人员伤亡，而连续的温度监控和关键部位温度趋势实时汇报已经成为亟待解决的维护难题。

经过发明人长期研究发现塔、换热器、反应器、储罐、化工流程泵、机械设备、火炬、工艺管道、阀门、加热炉、仓库以及堆场等石化设备容易存在事故隐患，经过发明人的长期研究发现，这些石化设备有个共同的特点，即在事故发生之前，其温度变化是按特定的规律进行，但不同的石化设备的温度变化规律不一定相同，如(请发明人举一至两个例子说明是按什么规律变化)。在此，发明人将这些石化设备定义为石化的可选择关键设备，即可选择关键设备就是事故隐患存在有规律的温度变化的石化设备。因此若能在可选择关键设备事故发生之前，监测其温度变化，并判断其是否按特定的规律进行，从而在事故发生之前进行告警，即可将火灾事故扼杀在萌芽状态，因此有极其重要的意义，而目前在用的石化设备的监测系统或方法多为烟雾报警和可见光报警，因为烟雾和火光一定是在灾害发生之初或之后才会产生，因此其报警原理是在事故发生之初或之后进行告警，这样往往错过救灾的事故前处置的最佳实机，最终酿成大祸。而且可见光报警还存在一个缺点，一定要有人值守显示屏，造成值守人容易疲惫。

以下是发明人对近年来一些石油化工企业可选择关键设备的典型事故例证：

1、某石油化工企业向原油罐注入脱硫剂，由于脱硫剂本身主体是强氧化性的双氧水，遇原油后引起温度升高，温度上高加速双氧水的氧化分解，导致温度急速升高，液体气化，导致注入点管道爆裂；管道爆裂产生的静电，导致火灾事故的发生；因此注入点的温度监测尤其重要。

2、某石油化工企业热油泵房的阀门垫片出现失稳现象，导致热油从垫片处喷出，热油遇到空气后自动燃烧，导致火灾事故的发生。阀门垫片失稳需要一定的时间，而且可能出现失稳的阀门具有不确定性，因此若垫片处温度上升能够及时得到检测和控制，关闭阀门，采取适当的操作，就会避免事故的发生。

3、某石油化工企业燃烧的火炬采用可见红光成像技术进行监控，但无论火炬燃烧或不燃烧，目前的工业电视系统都无法进行报警，只有人工做出判断。因此对火炬头在燃烧到熄火温度降低及时得到检测和控制，进行必要的操作来避免事故的发生尤其重要。

4、某石油化工企业会使用的轻质油储罐，储罐介质中硫化物的含量较高。尽管储罐进行过内防腐，但是由于浮盘的连续运行，必然导致内防腐层破坏，破坏的防腐层内部的铁，遇到介质中的硫化物，产生硫化亚铁，而产生硫化亚铁的过程是发热过程，温度升高加速产生硫化亚铁的反应速度，最终导致温度升高引然介质，导致爆炸事故的发生。

5、某石油化工企业的大型石油外浮顶储罐，由于雷电引燃密封圈处可燃气体，从而发生火灾。虽然石油储罐通常设有光栅光缆感温报警系统，但由于光栅光缆感温报警系统为接触式感温报警系统，其需与密封圈处直接接触，而密封圈处环境差，腐蚀引起报警系统失灵，而无法及时报警。

6、某石油化工企业的石油内浮顶储罐，由于雷电引燃密封圈处可燃气体，从而发生火灾。该石油内浮顶储罐按照规范属O区，不能设光栅光缆感温报警，且此环境腐蚀更加厉害，初期火灾无法报警。由于火灾不能早期发现，最终酿成大事故。

7、某石油化工企业的制氢装置，采用低的碳氢比操作不稳定；采用高的碳氢比，容易引起管道设备的腐蚀。该装置在取得设计同意后，采用高的碳氢比，但没有执行设计允许的1个月的时间限制。高碳氢比的介质具有很强的腐蚀性，导致三通处局部腐蚀加剧，最终导致管道破裂，介质泄露，产生爆炸事故，装置严重损毁。因此三通处周围温度监测也很重要。

8、某石油化工企业的焦化装置，焦炭塔设备顶部设备发生破裂，造成渣油泄漏，喷溅到附近的高温管道上，引起火灾，最终造成爆炸和焦化塔倒塌。火灾是由于设备顶部金属腐蚀轻度减弱造成的，减薄的设备壁承受不了工作的压力。减薄的设备局部必然出现局部温度升高，而且是一个不断增长的过程。如果在可能出现问题的设备周围温度监控，及时采取措施，就会避免事故的发生。

而纵观现有技术中针对石油化工设备的监测系统和方法的研究状况，均未发现针对所述石油化工可选择关键设备内部温度监测的情况。如：