红外侧漏仪原理

VOCs治理迫在眉睫VOCs是什么东西？居然比PM2.5还厉害？最新的科学研究发现，VOCs是如今空气污染中最主要的物质——可吸入颗粒物PM2.5和臭氧O3的前体物，也是造成雾霾天气和臭氧污染的重要元凶。1. VOCs的定义在我国，国家标准GB/T 18883-2002 《室内空气质量标准》中对总挥发性有机化合物（Total Valatile Organic Compounds TVOC）的定义是：利用Tenax GC和Tenax TA采样，非极性色谱柱（极性指数小于10）进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。2. VOCs的分类VOCs种类繁多，常见的VOCs有100多种，按化学结构不同，VOCs可分为八类：烷类，芳香烃类，烯类，卤烃类，酯类，醛类，酮类，其他。其主要成分有烃类，卤代烃，氧烃和氮烃，它包括苯系物、有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。3. VOCs的来源典型的VOCs排放源可分为人为排放源（包括固定源与移动源）和自然排放源（包括生物源与非生物源）两类，其中以人为排放源为主。VOCs排放行业众多，各行业涵盖范围广，共包括33个行业部门，86个细分行业，115个子排放源。4. VOCs的危害VOCs是无形中的环境杀手，对环境有较大危害，对水体、土壤和大气可造成污染。它亦是人体健康的阻击者，VOCs对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道引发急性或慢性中毒，导致神经痉挛，甚至昏迷、死亡。若VOCs长期通过吸入或皮肤接触大量进入人体内，人体的神经系统会受到严重侵害。当居室中VOCs浓度超过一定浓度时，在短时间内人们会感到头疼、恶心、呕吐、四肢乏力，严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。5. VOCs治理政策环保部、发改委等6部门2017年印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》。《工作方案》要求，到2020年，建立健全以改善环境空气质量为核心的VOCs污染防治管理体系，那么在《工作方案》中，环保部对VOCs做出了哪些治理措施呢?《工作方案》中，提出了5点要求。一是加大产业结构调整力度。加快推进“散乱污”企业综合整治，严格建设项目环境准入，实施工业企业错峰生产。二是实施工业源VOCs污染防治。全面实施石化行业达标排放，加快推进化工行业 VOCs综合治理，加大工业涂装VOCs治理力度，深入推进包装印刷行业VOCs综合治理，因地制宜推进其他工业行业 VOCs 综合治理。三是深入推进交通源VOCs污染防治。统筹推进机动车VOCs综合治理，全面加强油品储运销油气回收治理。四是有序开展生活源农业源VOCs污染防治。推进建筑装饰行业 VOCs 综合治理，推动汽修行业 VOCs治理，开展其他生活源 VOCs治理，积极推进农业农村源VOCs污染防治。五是建立健全VOCs管理体系。加快标准体系建设，建立健全监测体系，实施排污许可制度，加强统计与调查，加强监督执法，完善经济政策。VOCs治理难度和解决方案众所周知，气体检测热像仪可以帮助您快速、安全地“看到”数百种不可见气体，但并非所有类型的气体都可以通过光学气体成像（OGI）进行可视化。它的工作原理是测量通过一定体积气体的红外辐射。每种气体都有自己的光谱吸收特性，许多气体化合物会吸收一些红外能量，但只能在一定的窄波长范围内吸收。在这个非常狭窄的波长范围内，针对特定气体，OGI热像仪可以被此特定气体阻止的能量到达红外（IR）热像仪，从而可视化气体羽流（通常看起来像烟云）存在的位置，而这片云就是气体吸收该波长能量的地方。作为一家专注于红外热成像技术应用达33年之久的高科技企业，广州飒特红外股份有限公司，推出了集“气体检漏”和“红外测温”为一体的为“多种气体精准检漏”而生的红外气体探测仪V88T。该热像仪搭载二类超晶格制冷型探测器，工作温度在150K，具有超强的灵敏度，能精准探测细微的温度差异，避免遗漏可能的隐患点。在安卓系统的支持下，V88T可以OTA在线升级，让设备常用常新——用户可在机身设置内自主选择是否在线更新系统，让设备时刻保持最佳状态。同时，V88T还带有多种气体图像模式，微小的泄漏量也能被探测、捕捉。氨气探测试验红外气体探测仪V88T还通过了ATEX认证，配备了5.5寸OLED高清电容触摸屏，确保专业人员能更安全、更高效地完成工作。支持超远距离检测与激光定点测温，录制带有温度数据的红外视频。飒特红外V88T不仅能实现气体泄漏的可视化，还能快速检测工业生产与废气治理设备的“高温热点隐患”，赋能企业安全高效生产，一站式满足天然气、石油化工等工业企业的多种场景应用需求。管道连接法兰及接缝漏热情况评估值得一提的是，红外热成像技术除了应用在VOCs工业废气治理领域之外，在环保执法领域也发挥着重要的功能和作用。在面对不法企业夜间偷排污染气体的治理难题时，执法人员可使用红外气体探测仪V88T，开展常态化的空气质量检测与监督，现场拍摄废气偷排证据，为环境执法人员精准高效执法、判别气体类型及气体污染情况，提供有效的画面数据与技术支撑。飒特红外全新高端红外气体探测仪V88T产品优势• 气体可视化：将不可见的有毒气体可视化，快速定性和定位VOCs的泄漏源头；• 精细化泄漏检测：载有VOCs物料的设备、管线组件的密封点往往数量多，泄露气体量微小。光学气体热像仪使用高灵敏度的探测器，可以在安全距离内进行快速扫描，捕捉泄露气体的痕迹；• 远距离扫描：可实现远距离泄漏检测，解决不便到达的密封点泄漏检测工作，让泄漏检测工作变得高效便捷的同时，也保障工作人员的人身安全；• 防爆认证：设备具备防爆认证，轻松应对危险区域内的检测要求；• 非接触测温：非接触测温功能，快速查找泵和电机、管道和阀门等设备的异常热点；• 不停机检测：检测时无需关闭系统或接触设备，不影响企业生产；• 预测性维护：帮助企业建立设备预测性维护体系，保障生产安全，防患于未然；• 规避风险：帮助企业避免违反法规、减少罚款和收入损失；• 符合环境法规：满足环境监察取证要求，督促企业遵守环境法规；• 既响应国家的VOCs环保法规政策，又增强企业的生产安全。应用场景炼油厂、炼化厂、农药厂、化学处理厂、危化品停车场、危化品储罐区天然气企业、海上石油平台、天然气场站、天然气井场、天然气储存设施、天然气输送管道、天然气压缩机站、生物气发电厂、天然气发电厂、环保执法机构、LDAR检测服务公司。专家预计，气体泄漏检测可为工业领域节约7000万元能源损失。未来，红外热成像技术将在气体泄漏检测、电力测温以及其他民用工业领域得到更广泛的研发和应用，为中国的工业建设、经济发展和人民的安全、健康保驾护航。飒特红外33年专注红外测温作为中国首家工业红外热像仪研制生产企业，“飒特红外”创下中国第一台民用工业检测型红外热像仪、第一座现代化红外热像仪研发生产基地等八项行业第一，以“飒特红外”企业标准为蓝本起草的《工业检测型红外热像仪》国家标准自2006年起实施。作为国内最早“走出去”的红外检测厂商之一，2008年飒特红外就已登陆欧洲，目前实现欧盟本地化生产，向全球60多个国家和地区输出，位居欧洲市场前三强。飒特红外被评为中国专精特新“小巨人”目前，飒特红外旗下应用于工业测温、电力系统、安防监控、消防救援、科学研究等全行业产品矩阵，经过33年发展，旗下产品畅销海内外，覆盖日本、美国、法国等全球100多个国家与地区，客户包含中国电网、华为等很多世界500强公司，用户口碑及市场反馈良好。

常规的无损检测技术如射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等，这些方法在实践应用中都有各自的缺点及局限性。红外热成像无损检测技术是近年来应用逐渐广泛的一种新兴检测技术，广泛应用于航空航天、机械、医疗、石化等领域。与其他的无损检测技术相比，红外热成像技术的特点有：1. 测量速度快，因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度，所以响应极快，能测得迅速变化的温度场；2. 非接触性，拍摄红外图片时，红外摄像仪与被测物体是保持一定距离的，对被测温度场没有干扰，操作安全、方便；3. 测量结果直观形象，热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出，从图上可以方便地读取各点的温度值，并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息；4. 测温范围广，由于是采用辐射测温，与玻璃测温计和热电偶测温计相比，测温范围大大扩展，理论上可从绝对零度到无穷大；5. 测量精度高；6. 易于实现自动化和实时观测。红外热成像无损检测原理红外线是一种电磁波，为0.78~1000 μm，可分为近红外、中红外和远红外。任何物体只要不是绝对零度，都会因为分子的旋转和振动而发出辐射能量。红外辐射是其中一种，如果把物体看成是黑体，吸收所有的入射能量，则根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律，在全波长范围内积分可得到黑体的总辐射度为：式中：为黑体的光谱辐射度；c1、c2为辐射常数，c1=3.7418×108 Wm-2μm4，c2=1.4388×104 μmK；σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，为5.67×10-8 Wm-2K-4。实际大部分人工或天然材料都是灰体，与黑体不同，灰体材料的发射率ε≠1，灰体表面能反射一部分入射的长波（λ＞3 μm）辐射，因此灰体表面的辐射由自身发射的和环境反射的两部分组成，用红外探测器可直接测量灰体发射和反射的总和Map，但无法确定各自的份额。通常假设物体表面为黑体，将Map称为表观辐射度，为便于理解，一般将其转换为人们较熟悉的温度单位，称为表观温度Tap，即：上述表观温度Tap即为红外探测器测量所得温度，在无损检测中测量距离一般较近，可以忽略大气的影响，故被测物体的表面发射率ε的取值是否准确是影响测量精度的关键因素。检测方式1. 主动式检测为了使被测物体失去热平衡，在红外热成像无损检测时为被测物体注入热量。被测物体内部温度不必达到稳定状态，内部温度不均匀时即可进行红外检测的方法即为主动式红外检测。该种检测方式是人为给试样加载热源的同时或延迟一段时间后测量表面的温度场的分布。从而确定金属、非金属、复合材料内部是否存在孔洞、裂缝等缺陷。2. 被动式检测被动式红外热成像无损检测利用周围环境的温度与物体温度差，在物体与环境进行热交换时，通过对物体表面发出的红外辐射进行检测缺陷的一种方式。这种检测方法不需要加载热源，一般应用于定性化的检测。被测物本身的温度变化就能显示内部的缺陷。它经常被应用于在线检测电子元器件和科研器件及运行中设备的质量控制。红外热成像技术在无损检测中的应用1. 材料热物性参数检测与其它的测温技术相比，红外热像仪能迅速、准确地测量大面积的温 值，且测温范围宽。因此，当需要准确测量较大范围的温度边界条件时，红外热像仪具有其它测温仪器不可比拟的优越性。哈尔滨工业大学的研究人员针对焊接温度场中材料的传热系数随温度升高而变化的情况进行了研究，证明了焊接过程热传导系数反演算法的可行性，结合红外热像法与热电偶测量了LY2铝合金固定TIG点焊过程的焊接温度场，通过计算分别获得了加热和冷却过程的热传导系数随温度变化的曲线。热传导反问题的研究，具有广泛的工程应用前景，近年来在热物性参数的识别、边界形状的识别、边界条件的识别、热源的识别等多方面已经取得了很多研究成果。在进行传热反问题研究时，采用红外热像技术测量研究对象的温度图，可以方便快捷地解决温度边界的测量问题，该方法在热传导反问题的研究中已被广泛采用。2. 结构内部损伤及材料强度的检测目前利用红外热像技术进行的结构损伤研究有混凝土内部损伤检测、混凝土火灾损伤研究、焊缝疲劳裂纹检测、碳纤维增强混凝土内部裂纹检测等，由于损伤部位的导热系数的变化，导致红外热像图中损伤位置温度异常。与常规的探伤方法如X射线、超声波等相比，红外热像技术具有不需要物理接触或耦合剂，操作简单方便、无放射性危害等优点。同济大学的研究人员采用红外热像技术对混凝土火灾损伤进行了实验研究，得出了火灾损伤混凝土红外热像的平均温升随时间的变化曲线，及混凝土红外热像的平均温升与其受火温度与强度损失之间的回归方程。将红外热像技术应用于火灾混凝土检测，在国际上尚属首创，突破了传统的检测模式，为进行混凝土的火灾损伤评价开创了一条新途径。但将该方法运用于实际工程检测中，尚有许多问题需要解决，如混凝土强度等级、碳化深度、级配、火灾类型等对检测结果的可靠性的影响，以及检测时的加热措施等。近年在光热红外技术的基础上发展的超声红外技术发挥了红外技术和超声技术的优点，该方法以超声脉冲作为激发源，当超声脉冲在试件中传播遇到裂纹等缺陷时，缺陷引起超声附加衰减而局部升温，从而利用红外热像技术可以检测出这些裂纹缺陷。南京大学的研究人员将红外热像仪与超声波发射器结合起来，用超声波发射器对有疲劳裂纹的铝合金试件进行热量输入，拍摄红外热图像，与计算机模拟计算结果进行比较，试验表明超声红外热像技术对裂纹缺陷、不均匀结构及残余应力非常敏感。3. 在建筑节能中检测的应用在建筑物节能检测方面，瑞典早在1966年就开始采用红外热像技术检测建筑物节能保温，美国、德国等许多国家的研究人员也都进行过这方面的研究工作。在我国随着对建筑节能要求的提高，建筑物的节能检测势在必行。目前我国对建筑围护结构传热系数的检测多采用建筑热工法现场测量，红外热像技术只作为辅助手段，通过检测围护结构的传热缺陷，综合评价建筑物的保温性能。目前我国红外热像技术在节能检测领域的研究尚属于起步阶段，还没有确定的指标对建筑物的红外热像图进行节能定量评价，由于建筑物立面形式和饰面材料的多样性，编制专用的图像分析与处理软件和建立墙体内外饰面材料的发射率基础数据库成为该项研究中一个重要环节。4. 在建筑物渗漏检测中的应用建筑物的渗漏有由供水管道引起的渗漏和屋顶或外墙开裂引起的雨水渗漏等，由于渗漏部位的含水率和正常部位不一样，造成在进行热传导的过程中二者温度有差异，因而可以用红外热像仪拍摄湿度异常部位墙面的红外热图像，与现场直接观察结果进行对比分析，可以找出渗漏源的位置。结语红外热像技术在无损检测中的应用前景非常广泛，相应的研究工作也取得了初步的研究成果，并逐步地从定性研究走向定量研究，但总体来说在目前尚属起步阶段，能应用于实际工程中的研究成果不多，且多属一些定性的结论，缺乏相应的操作规范。因此，应加强定量研究工作，提高对红外热像图的处理能力。

炼油或石化设施发生气体泄漏会导致严重危机，不仅会引起巨额经济损失，还可能造成人员伤亡。因此全面的预防和检测，以及探测到泄漏后的补救措施至关重要。今天就和小菲一起来学习下，2012年6月开始，韩国的炼油公司SK Energy是如何在其核心设施Ulsan Complex部署FLIR光学气体成像（OGI）热像仪，来预防气体泄漏的成功案例！SK Energy的核心设施需停机检测Ulsan Complex（Ulsan CLX）——韩国精炼油公司SK Energy的核心设施，大多数SK Energy原料和石油化工成品在这里完成生产，包括原油开发、精炼油、薄膜、纱线和纺织品等。Ulsan CLX建在面积为830万平方米的土地上，该工厂拥有可储存2000万桶原油的储油罐和46,250 km（74,416英里）的管道设施，其处理能力达840,000桶原油/天。这是世界第三大炼油厂。全面的安全管理、预防检测和定期设施维护对如此大规模的精炼油和石油化工厂至关重要，因此SK Energy在2010年成立了直接向CEO汇报的安全、健康和环境（SHE）部门。在定期检查时，SHE部门会中止部分业务：关闭机器并拆开设备，以便执行一次彻底的检测和维护。因此石油和化工制品的产量不可避免地会下降。但该公司觉得，可持续安全生产比销售额更重要，并且定期检查有助于提高公司供应优质产品的能力。安全距离内，FLIR热像仪检测快捷又准确据SK Energy检测团队1经理Bo-lim Lee称，Ulsan CLX过去常常使用有毒蒸汽分析仪（TVA）检测现场的有害气体。该装置能够检查有害气体泄漏，但无法检测出具体的泄漏源。此外，使用该装置会将员工置于危险的境地，因为他们为了检测有害气体是否存在而不得不非常靠近烟羽。Lee说：“在2011年底的无损会议上无意中发现了FLIR公司的GF320 OGI热像仪。我们在查看设备的特性之后决定采用该系统。SK Energy将FLIR OGI热像仪用于其各种压力容器、储油罐和输油管道等设备的预防和后期处理。该系统最初被用于2号液体连续催化剂（FCC）系统，用于测试设备的功能和有效性，随后其使用范围扩展至Ulsan Complex的整个生产基地。目前，FLIR GF320光学气体成像（OGI）红外热像仪被视为是该生产基地最重要的安全检测装置。相比之下，FLIR GF320能从远处检测出各种类型的排放物，包括有害气体，并且还能定位泄漏点。此外，热像仪能够测量温度，使勘测员能够检测出发生电气故障的热点，或从外侧估计储油罐液位。热像仪能在诸如温度变化等各种环境变化中稳定运行，坚固耐用，且仅需基础水平的培训便可轻松操作，FLIR热像仪非常符合该团队的需求。FLIR GF320热像仪——既能检测又能防护在2012年6月初次购买FLIR GF320热像仪之后，FLIR工程师为Ulsan CLX团队提供了两次关于GF320特性和实践的培训课程。在全面部署之前，2号FCC站点被指定为试点的样本单位。“在7月1日至8月15日的培训结束之后，我们对整个2号FCC的管道螺栓连接件、阀杆、伸缩缝和许多其它设备进行了检测，”Lee称道。“通过这次检测，我们分析了3个压力容器、4个储油罐和58个输油管道的泄漏点。”基于2号FCC的试点结果，Ulsan CLX各团队开始广泛采用FLIR GF320 OGI红外热像仪。他们为每个设施设定了优先级，在检测过程中，他们让检测人员充分掌握了在现场高效使用热像仪的方法。目前，Ulsan CLX不但使用FLIR GF320进行定期设施检测，而且使用它对整个工厂设施进行大规模维护操作。FLIR红外热像仪的更多应用Ulsan CLX官员称FLIRGF320热像仪性价比很高，并且可以节约时间。“由于在大多数情况下，泄漏气体是无色的，因此很难有效检测，但是借助于GF320，检测又快又准确。”FLIR GF320校准后还可以测量温度，Ulsan CLX检测团队还能利用热像仪查找设备和系统中的机械故障。例如，连接执行器和塔之间的输油管道直径高达60英寸，GF320在检测包裹在这种管道外侧的绝热材料的火灾隐患中，起着关键的作用。由于这些设施内部应维持700℃以上的高温，应该在管道外面包裹耐火材料以起到绝缘和加热的作用。但是，久而久之，耐火材料会退化或起裂纹，这些问题从外面往往不可见。Ulsan CLX团队发现使用GF320可轻松检测到这些问题。Lee先生表示：“不仅是1号FCC和2号FCC，GF320被用于Ulsan CLX的几乎所有设施检测工作。甚至SK Energy的一些子公司也在租用该设备，因此热像仪在大部分时间都在被使用。”目前FLIR GF320是用于Ulsan CLX设施安全管理的FLIR产品，还有FLIR GF309、T420和E60。检查员使用更小巧便携的红外热像仪对精炼过程中产生热量的设备进行例行安全检测。该团队目前使用FLIR E60，也对FLIR C2的进行了试点，一旦经证实符合要求，该公司计划将该型号的热像仪分发给检测团队。FLIR热像仪是Ulsan CLX安全检测最重要的装置。除了定期设施检测，FLIR热像仪还被用于整个设施的大小规模的维护操作，使Ulsan CLX能够提升检测和维护效率。FLIR热像仪不仅帮助公司检测肉眼不可见的风险（如气体泄漏）来维护员工的安全，还能辅助立即采取补救措施从而显著减少维护的时间和成本。