红外热像仪识别储罐保温层老化失效与隔热衰减缺陷
2025-12-26
在石化、能源与低温储运行业中，储罐保温系统不仅影响能耗成本，更直接关系到工艺稳定性与安全。保温层长期暴露于温湿循环、机械振动、化学介质和紫外辐照下，会逐渐出现 老化失效、隔热能力衰减、热桥增强、材料脱粘、结构松散、进水受潮 等问题。这类缺陷往往隐藏在外护板或包覆层之下，常规目视巡检难以发现，而 红外热像仪 通过捕捉表面温度场异常，可实现高效无损筛查，是当前最成熟的现场巡检手段之一。
红外热像仪的缺陷识别原理
红外热像仪并不直接测量保温层内部，而是通过以下关键特征判断失效区域：
- 温度异常区（ΔT 偏高）：衰减区域导热增强，使表面温度与周围背景差异扩大
- 热扩散速度差异：老化材料对外界温度变化响应更快或更慢，形成动态温度梯度异常
- 热桥形态增强：衰减区域呈现条状或斑块状温度上升/下降
- 边缘温度晕圈（Halo effect）：常见于脱粘、空鼓和孔隙衰减区
- 冷罐与热罐工况差异：低温罐体衰减区更“热”，高温罐体衰减区更“冷”
实际巡检方法与工况选择
（1）巡检工况
- 低温罐体（LNG / 低温液体储运）：温差最明显，缺陷对比度最高
- 高温工艺罐体（热介质存储 / 伴热系统）：观察散热梯度与热桥增强
- 昼夜温差自然热激：适合材料老化衰减的趋势检测
- 雨后巡检：对保温层进水缺陷特别敏感
（2）巡检流程
- 设定 合理发射率（外护板、金属或涂层材质需分别校正）
- 进行 全罐温度场扫描
- 标记 温度异常区与热桥增强区
- 结合 缺陷形态、动态响应、现场工况 进行分类判断
- 对可疑区域执行 局部验证（敲击、内窥、密封检查等）
- 记录 缺陷温差值与衰减趋势 作为长期健康管理数据
未来趋势：从人工巡检到数据驱动健康管理
- 通过 温度场数据建库 追踪保温层衰减曲线
- 结合 机器视觉 + 红外融合分析 提升异常识别可靠性
- 发展 模块化可重涂保温外护系统，实现 repair-first
- 轻量保温材料（如玻璃微珠/玻璃微球复合体系）需重点研究 表面封装与粒子抗剥离涂层，以保证红外巡检表面温度场稳定性
- 以 最小替换、局部重建、材料回收再利用 为目标，实现储罐保温系统的可持续生命周期管理
红外热像仪不是“万能透视”，但却是 现场缺陷筛查效率最高、误检可控、完全无损的工程工具。针对储罐保温层的 **老化失效与隔热衰减**，其价值主要体现在：
- 快速识别温度异常与热桥增强
- 捕捉材料衰减的动态热响应差异
- 定位隐藏的受潮、脱粘、结构松散等隐性缺陷
- 为储罐保温健康管理提供量化依据
- 支撑“修复优先、替换靠后”的可持续运维体系