許多石化工廠都要處理不可見的氣態(tài)碳?xì)浠衔铩＿@些氣體大部分都會帶來一些安全問題。它們可能有毒，或者如果長期接觸會造成健康問題。其他氣體則高度易燃、易爆，并且多數(shù)氣體如果大量排放到大氣中，會對環(huán)境造成負(fù)面影響。這就是為什么在石化工廠中泄漏檢測非常重要的原因。
北歐化工位于瑞典斯泰農(nóng)松德的高壓低密度聚乙烯（LDPE）工廠就是此類工廠之一，該工廠為電纜和電線行業(yè)生產(chǎn)LDPE產(chǎn)品，年生產(chǎn)能力為35萬噸。北歐化工的裂化器設(shè)施提供主要原料乙烯，后者在高壓聚合過程中轉(zhuǎn)化為聚乙烯。
乙烯是一種高度易燃的碳?xì)浠衔�。為了進(jìn)一步提供工廠內(nèi)部的安全性，降低對環(huán)境的影響，北歐化工購買了FLIR Systems的一臺光學(xué)氣體紅外熱像儀。借助這一氣體泄漏檢測工具，北歐化工確保了任何氣體泄漏都逃不過程序操作員的雙眼。 光學(xué)氣體紅外熱像儀是一種快速的非接觸式測量儀器，能夠?qū)怏w泄漏實時可視化。其他許多測量儀器只提供一個數(shù)字，而光學(xué)氣體紅外熱像儀能提供可視信息，使泄漏檢測過程更為直觀。光學(xué)氣體紅外熱像儀還可用于難以進(jìn)入的位置，因為它們能從遠(yuǎn)距離檢測到微小的泄漏。LDPE生產(chǎn)主管Jan Åke Schiller表示：“我們開始測試這項相對新穎的技術(shù)時，起初我非常懷疑。但是看到光學(xué)氣體紅外熱像儀運行后，我很快意識到它們在這間聚乙烯工廠，以及在石油化工廠擁有巨大的泄漏檢測潛力。”
而使用光學(xué)氣體紅外熱像儀，我們只需在工作指令上添加一個視頻文件，維修人員會自行查看泄漏位置。這讓我們可以花更少的時間做出泄漏檢測報告，騰出更多的時間在工廠里泄漏檢測，或者執(zhí)行其他任務(wù)。”
更高的檢查頻率
Schiller表示，由于現(xiàn)在用上了FLIR GF306光學(xué)氣體紅外熱像儀，消耗的檢查時間大為減少，泄漏檢測頻率卻大大提高。“過去我們只擁有嗅探器時，我們也要做其他的年度檢查。為了覆蓋工廠全長100多公里的全部管道，一支使用嗅探器的團(tuán)隊需要花費整整一周時間才能完成整個工廠的檢查。而使用這部光學(xué)氣體紅外熱像儀，一個人一天就可以完成了�，F(xiàn)在我們有了光學(xué)氣體紅外熱像儀，整個工廠每年檢查兩次，并且工廠每次開機(jī)時都進(jìn)行快速檢查。所以說檢查頻率大大提高了。”
光學(xué)氣體成像的優(yōu)點
購買FLIR GF306光學(xué)氣體紅外熱像儀之前，Schiller和他的同事使用所謂的“嗅探器”，這種設(shè)備用于測量某個位置某種氣體的濃度，并生成一個百萬分率（ppm）的濃度讀數(shù)。Schiller表示：“光學(xué)氣體紅外熱像儀的主要優(yōu)勢在于，它提供了以可視化的方式檢測氣體的可能性。嗅探器只能給你一個數(shù)字，而光學(xué)氣體紅外熱像儀能讓你檢測熱像儀視場范圍內(nèi)任何位置的氣體泄漏。這大大提高了檢查速度。如今我們有了光學(xué)氣體紅外熱像儀，工廠每次開機(jī)時都進(jìn)行快速掃描。每次進(jìn)行快速掃描，我們能在30分鐘內(nèi)完成整個工廠將近80%區(qū)域的檢查。而使用嗅探器要想達(dá)到同樣的結(jié)果，則需一支10人的團(tuán)隊整整工作兩天。”
Schiller強(qiáng)調(diào)，這并不意味著他們都會停止使用嗅探器。“我們將嗅探器配合光學(xué)氣體紅外熱像儀使用。我們用光學(xué)氣體紅外熱像儀檢測泄漏，然后用嗅探器為泄漏定量。” FLIR GF306的靈敏度令Schiller感到驚訝。“我在嗅探器讀數(shù)低于100 ppm的環(huán)境檢測到泄漏，尤其是在高熱靈敏度模式下操作時，這個熱像儀的靈敏度令人吃驚。它還可以從70米的距離檢測更微小的泄漏。這使得操作員可以從安全距離實施檢查。”
高熱靈敏度模式
高熱靈敏度模式（HSM）是所有GF系列光學(xué)氣體紅外熱像儀的附加特殊功能。這是一種能夠有效提高熱像儀熱敏度的圖像相減視頻處理技術(shù)。HSM功能能夠減少單個像素信號在視頻流畫面中所占的百分比，從而提高幀之間的差異，使泄漏氣體在生成的圖像上顯得更加清晰。 所有待修復(fù)的泄漏都會被告知維修人員。Schiller表示，在這個環(huán)節(jié)，使用光學(xué)氣體紅外熱像儀比嗅探器也有優(yōu)勢。“使用嗅探器，你必須用語言描述確切的泄漏位置，這有時候會有困難。
紅外吸收
FLIR GF306光學(xué)氣體紅外熱像儀配備制冷式量子阱紅外探測器（QWIP），該探測器可在25mK（0.025℃）熱靈敏度時生成分辨率為320 x 240像素的熱圖像。FLIR GF系列光學(xué)氣體紅外熱像儀的氣體可視化功能是以紅外吸收為基礎(chǔ)。氣體會吸收特定波長的電磁輻射。FLIR GF系列光學(xué)氣體紅外熱像儀配備波段濾片、焦平面陣列和光學(xué)系統(tǒng)。這些元件都特別調(diào)校到適合這一波長范圍。氣體吸收紅外輻射并有效阻擋來自泄漏氣體背后物體的輻射，因此泄漏氣體在熱圖像上會顯示為一道黑色或白色煙柱，這取決于用戶選擇“白熱”或“黑熱”設(shè)置。
錄制視頻片段
除了實時可視化以外，F(xiàn)LIR GF306光學(xué)氣體紅外熱像儀還能夠錄制可見光視頻和熱成像視頻片段。
Schiller解釋道：“這一點非常重要，因為移動中的煙柱狀氣體在視頻上比在靜態(tài)圖像中要清晰得多。對于泄漏報告，我們通常在可視化視頻模式下開啟視頻記錄，以便向維修人員展示泄漏位置。然后我們轉(zhuǎn)換到氣體檢測模式，以便展示泄漏，接著切換回到可視化視頻模式，驗證泄漏位置。這個方法對我們來說很管用。”
Schiller補(bǔ)充表示：“這間工廠相對較新，是在幾年前開業(yè)，用來代替舊的聚乙烯工廠。這間新聚乙烯工廠曾經(jīng)碰到一些發(fā)展初期的問題，但在光學(xué)氣體紅外熱像儀的幫助下，我們已經(jīng)能夠使它變成世界上氣密性最好的工廠之一。舉個例子，這間新工廠生產(chǎn)的聚乙烯比舊工廠多一倍，但泄漏導(dǎo)致的揮發(fā)性有機(jī)化合物散逸數(shù)量卻比舊工廠少10倍。在我看來，F(xiàn)LIR GF306光學(xué)氣體紅外熱像儀幫助實現(xiàn)了這一極低的泄漏率。”
這種工具使用頻率與北歐化工斯泰農(nóng)松德工廠使用的FLIR GF306光學(xué)氣體紅外熱像儀一樣頻繁，因此需要輕便、緊湊，設(shè)計要符合人體工學(xué)，以防止背部和胳膊扭傷。所有FLIR GF系列光學(xué)氣體紅外熱像儀的設(shè)計都符合人體工學(xué)。FLIR GF306光學(xué)氣體紅外熱像儀配備轉(zhuǎn)動手柄、直接接觸式按鍵、可翻轉(zhuǎn)的取景器和LCD屏幕，其設(shè)計從用戶的角度出發(fā)，具備先進(jìn)的人體工程學(xué)特性，以提高員工安全性。重2.4千克的FLIR GF306光學(xué)氣體紅外熱像儀也顯得輕盈、緊湊。
在意想不到的位置檢測泄漏
據(jù)Schiller所述，使用光學(xué)氣體紅外熱像儀的優(yōu)勢之一是，在意想不到的位置進(jìn)行泄漏檢測會變得更容易。“泄漏真的會發(fā)生在最奇怪的地方。有一次，有一根支撐管焊接到管道系統(tǒng)的彎道處，但是焊接工人用力過度，導(dǎo)致管道系統(tǒng)的氣體泄漏到支撐管里。用光學(xué)氣體紅外熱像儀很容易就可以定位支撐管泄漏的氣體，因為氣體在熱圖像上非常顯眼。但如果使用嗅探器，可能需要幾年時間才能找出泄漏點，前提是我們真的會去檢測，因為誰會去檢測支撐管的泄漏呢？”
“出人意料的泄漏位置的另一個例子是，我曾發(fā)現(xiàn)隔熱材料有氣體泄漏。由于連接件的一端發(fā)生泄漏，絕緣材料內(nèi)部也有氣體泄漏，從連接件的另一端漏出來。這只是一系列用光學(xué)氣體紅外熱像儀檢測到的泄漏之一，如果用嗅探器檢測，這是完全不可能的。
嗅探器必須放在正確的位置才能檢測泄漏，因此檢查員只會把嗅探器放到可能發(fā)生泄漏的位置。如果使用光學(xué)氣體紅外熱像儀，你可以看到熱像儀視場范圍內(nèi)任何位置的所有泄漏。你可以用它來輕松快速地檢測到泄漏，并且它讓你的檢查更為徹底。”
物有所值
Schiller繼續(xù)表示：“有些公司可能因為價格問題，不愿意購買一臺光學(xué)氣體紅外熱像儀，這可以理解，畢竟嗅探器要便宜得多。但是采購成本具有欺騙性。首先，采用嗅探器進(jìn)行檢查非常費時費力，而工時并不便宜，至少在歐洲不便宜。
其次，使用探嗅器，意想不到的位置的泄漏難以發(fā)現(xiàn)，容易遺漏，因此使用光學(xué)氣體紅外熱像儀能幫助確保員工和周邊地區(qū)居民的安全。我認(rèn)為安全是絕對值得投資 的。 使用光學(xué)氣體紅外熱像儀還提高了工廠員工的安全感。他們知道我使用FLIR GF306光學(xué)氣體紅外熱像儀，任何氣體泄漏都逃不過我的眼睛，會覺得有安全感。”Schiller繼續(xù)表示：“最后一個要點是，光學(xué)氣體紅外熱像儀能幫 助減少泄漏到大氣中的氣體數(shù)量。因為這些氣體是我們的基本材料，發(fā)生泄漏就是一種浪費。我寧愿把它變成塑料。因此氣體泄漏實際上等于揮霍資金。通過減少泄 漏，光學(xué)氣體紅外熱像儀會把采購成本賺回來�？偠灾�，我絕對會說光學(xué)氣體紅外熱像儀是物有所值的。”
