作者:Ashley Foote, Fauske & Associates, LLC工厂服务工程师
介绍
热成像用于各种行业。在Fauske＆Associates，LLC（FAI）主要用于支持核工业期间有线健康和老化管理计划（冠军）人行道分析怀疑的高温曝光。Champ Walkdown是针对评估可能对安全相关电缆产生意外影响的不利环境的视觉检查。该过程利用热成像来识别电缆正在经历高水平的热暴露的位置。这是有益的，因为它既是分析温度条件的最安全和最简单的方式，而植物处于电力;这适用于任何类型的运营厂，而不仅仅是核植物。
什么是热成像？
红外热成像是利用热成像相机分析温度剖面的过程。红外摄像机可以看到画面中物体的温差。需要注意的是，测量的温差是在物体表面而不是在物体内部。每一个表面都吸收、反射和传输它所暴露的红外能量。这就得到了以下等式:
W.吸收+ W.反映了+ W.传输= 1
哪里w吸收W反映了和W.传输是吸收能量的比例与总曝光，反映了总曝光的能量，并分别传播给总曝光的能量。吸收能量与物体的发射率和平衡有关，它们可以被认为是相等的。发射率是实际表面发射与完美发光表面的比率（其中发射率等于1）。Stephan-Boltzmann法律描述了所发出的能量与物体的温度之间的关系：
W = eσT4.
其中e为发射率，σ为Stephan-Boltzmann常数(5.67X10-8浪-2K.-4)， T是温度(开尔文)，W是物体发出的能量。红外摄像机能看到物体的全部辐射，而不仅仅是发射出的能量。这使得输入一个物体的正确发射率变得很重要，这样反射量就可以从最终的结果中消除。通常情况下，一个物体的光泽越少，它的辐射就越大。
我们如何在现场使用热成像？
在核工业中，CHAMP的步行完成是为了满足通用老化经验教训(GALL)报告nuregg -1801第XI节E1中提出的指导。本指南旨在帮助所有核电站在想要延长其核电站的运行寿命时必须通过的许可证更新过程。CHAMP行走过程中发现的一种不利环境是局部高温地区。安装电缆以满足该地区的预期温度;然而，当地的温度可能会高于预期。这些高温区域可以由各种情况引起;包括绝缘松动或缺失，连接到热部件的未绝缘部件(即连接到绝缘热管道的暴露在空气中的金属阀门)，或高于一般室温的局部高温区域。图1显示了一个电缆靠近非绝缘的热组件的例子。它表明，虽然阀门大部分是绝缘的，有一部分伸出绝缘导致电缆的温度增加暴露。
难以在视觉上识别不利的温度区域。图2显示了具有可见温度损坏迹象的电缆的示例。在植物中，许多这些电缆将被金属导管覆盖，这将使几乎不可能看到损坏。在没有能够看到温度劣化的物理迹象，必须识别温度增加的所有可能原因，然后诊断有实际损坏的可能性。热成像允许非常有效地诊断这些情况，并且还消除了所涉及的所有猜测工作。
除了使识别高温区域更准确，热成像还允许在核电站内工作更安全。这是通过以两种方式减少剂量暴露来实现的。首先热成像减少剂量暴露是通过大大减少工人需要在不利面积中诊断情况的时间。热敏摄像机允许工人快速拍摄多个组件的图像，并在更安全的环境中稍后分析图像。热成像减少剂量暴露的第二种方式是允许工人远离他们正在分析的设备。它们来自放射性设备，剂量率越小。没有热成像，工人可能必须非常接近物体，以寻找热损坏的视觉暗示或施加温度监测设备。
热成像在现场的额外效益
许多行业都受益于在现场使用热成像技术的优势。热像仪经常被用来在不停止电力系统本身的情况下发现电气系统的故障。这对于那些没有能力在解决问题时关闭系统数天的公司来说是非常有益的。无需打开接线盒或物理接触系统就能分析热模式，这使得电工解决问题更加安全。建筑行业使用热成像技术来检测水分泄露、墙体保温缺失或失效以及结构损坏。同样，热成像也有许多机械应用，如分析热交换器、阀门、发动机、储罐、管道系统和空气处理系统的功能。FAI正在努力扩大热成像技术在现场的应用以提供支持设备资格测试那粉尘危害分析(DHA)项目，以及它可能提供额外好处的其他领域。
参考
nuregg -1801，“普遍的衰老教训(GALL)报告”
Incopera，Dewitt，Bergman和Lavine。“热量和大规模转让基础第六版”，“约翰瓦利和儿子，2007年。
有关更多信息，请联系阿什利脚，植物服务工程师，(630) 323 - 8750,foote@fauske.com。m.domyth.com
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