红外热像检测低温液氨压力管道微泄漏的研究

发布时间：2017-07-26 14:19

  本文关键词：红外热像检测低温液氨压力管道微泄漏的研究

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【摘要】：随着人民生活水平的提高,人们对水果、蔬菜、肉类的需求量与日俱增,据统计,我国居民每日人均摄入果蔬量为1.027千克,经过科学的计算,中国每年对水果、蔬菜的总消费量约为4.873亿吨,同时人们对产的品质量要求也越来越严格。冷库可以保证水果、蔬菜、肉类的供应量与其新鲜程度,由于需要,我国冷库数量与日俱增。大多数压缩式制冷企业使用的制冷剂是液氨,氨是一种有毒物质,它还具有可燃性、易爆性,属第2.3类有毒物质。液氨泄漏后形成氨气聚集在空气中可使人畜中毒,达到爆炸极限浓度时遇明火可能引发爆炸,可能对社会的安全造成严重的影响。涉氨制冷企业使用的液氨压力管道泄漏现象严重,由于经济性与安全性,低温液氨压力管道通常包裹一层保温材料,称之为保冷层。由于保冷层的存在,人们不能直观观察到液氨管道,增加了检查难度。各种检测方法如超声检测、X射线检测、声发射式检测均由于各种局限因素不便于对包裹保冷层的液氨压力管道进行检测,对于保冷层内部的液氨压力管道,目前尚没有一种安全、可靠、便捷的检测方法。本文研究使用红外热像技术对低温液氨压力管道进行微泄漏检测具有安全性、便捷性、快速性、宏观性的特点;但它也有一定的局限性,由于影响检测结果因素较多,检测结果偏于定性,非定量。文中提出了利用红外热像仪检测低温液氨压力管道的检测方案及方法,通过对实体氨制冷企业低温液氨压力管道进行检测,归纳出三类保冷层外温度异常的隐患现象。每个类型中分别选取一个典型的隐患实例进行现象以及数据分析。通过对隐患实例处保冷层厚度计算、热传导验证、霜层形态分析、霜层内部密度分析判断保冷层内部存在微泄漏引起的点冷源。最后通过使用工具破坏保冷层,取出保冷材料,使用氨气浓度检测仪对隐患实例处进行氨气浓度检测,得出氨气浓度数值,对分析的泄漏结论进行验证,从而得出结论。通过分析与验证,可以得出结论,具体为通过观察低温液氨压力管道保冷层表面热像图特征以及表面霜层形态、内部密度分布规律判断保冷层内部是否存在液氨的微泄漏。
【关键词】：液氨压力管道 红外热像技术 微泄漏 结霜 热传导
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ113.5;TQ055.81
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 选题的目的及意义10-11
• 1.2 低温液氨压力管道的使用现状11
• 1.3 红外热像检测技术发展及国内外研究现状11-14
• 1.4 常用管道检测方法的适用性与特点14-16
• 1.5 文章主要研究内容及技术路线16-18
• 第二章 红外热像仪检测原理及测量公式18-28
• 2.1 红外热像仪检测原理18-25
• 2.1.1 电磁波谱18-19
• 2.1.2 黑体辐射19-22
• 2.1.3 非黑体辐射源22-24
• 2.1.4 红外线半透明材料24-25
• 2.2 测量公式25-28
• 第三章 低温液氨压力管道微泄漏机制28-34
• 3.1 低温液氨压力管道微泄漏原理28-29
• 3.1.1 腐蚀28
• 3.1.2 磨损28
• 3.1.3 振动28-29
• 3.1.4 应力集中29
• 3.1.5 冲蚀29
• 3.2 低温液氨压力管道微泄漏位置29-34
• 3.2.1 焊接处29-31
• 3.2.2 弯头处31
• 3.2.3 阀门处31-32
• 3.2.4 法兰连接处32-34
• 第四章 液氨低温压力管道的热成像检测方法及方案的设计34-40
• 4.1 检测思路34-35
• 4.2 检测仪器35-36
• 4.3 检测方法36-37
• 4.4 重点检测区域分析37-38
• 4.5 检测结果记录的设计38-40
• 4.5.1 现场检查记录38-39
• 4.5.2 信息整理记录39-40
• 第五章 液氨低温压力管道泄漏隐患点的识别40-69
• 5.1 分析思路40-41
• 5.2 红外成像仪检测现象归纳41-45
• 5.2.1 未存在温度异常区域现象41-42
• 5.2.2 存在温度异常区域现象42-45
• 5.3 低温液氨压力管道微泄漏现象识别45-69
• 5.3.1 液氨压力管道保冷层厚度计算及分析45-50
• 5.3.2 泄漏隐患点的热传导验证50-58
• 5.3.3 泄漏隐患点成霜机理分析58-66
• 5.3.4 未泄漏点温度异常及结霜分析66-69
• 第六章 结论与展望69-70
• 6.1 结论69
• 6.2 展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74

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本文编号：576857