FLIR紅外熱像儀在自燃煤探索中的應用

2020-11-29 電子發燒友

FLIR紅外熱像儀在自燃煤探索中的應用

工程師周亮 發表於 2018-08-15 10:18:35

FLIR A310f和E6紅外熱像儀堅固耐用，完美適合24/7全天候監測煤溫當您大量儲存和裝載煤炭時，需要時刻警惕煤的自燃。荷蘭大宗散貨碼頭裝卸公司OBA每天都要處理這樣的風險。為了確保煤炭儲存和裝卸碼頭的安全並保障其投資，公司採用FLIR紅外熱像儀監控煤溫，並及時察覺潛在的自燃風險。

OBA是荷蘭ARA地區(阿姆斯特丹、鹿特丹、安特衛普)領先的大宗散貨碼頭裝卸公司之一。公司運營阿姆斯特丹港的兩個碼頭，負責多種商品的轉運，包括：煤炭、農業大宗散貨、礦物和生物能源貨物等。OBA在北海和荷蘭內陸地區擁有廣泛的鐵路和水路網絡，提供各種物流形態，包括遠洋巨輪、頂推駁船、火車和卡車等。

沿著阿姆斯特丹碼頭區域駕車前往OBA碼頭，您會發現一座座令人驚嘆的巨型煤堆。煤的儲存和處理佔據了OBA約80%的業務，大量的煤從這裡源源不斷地運往德國、法國東北部、英國和荷蘭各地，晝夜不息。對於OBA而言，煤炭可是貴重貨物，需要24/7全天候悉心保護。為什麼要如此高度警惕呢？主要還是因為煤的自燃。煤的自燃是煤炭堆場普遍關注的問題。如果接觸氧氣中，煤會與之發生反應，並產生熱，當溫度上升到一定程度時，煤便會自發點燃。

對於有些煤種，是否發生自燃並不重要， 重要的是什麼時候發生。OBA規劃師Dick Meijer表示：「煤的自燃是我們每天必須考慮的問題。為了防止自燃的發生，我們必須採取恰當的措施。更具體地說，我們派出挖掘機或輪式裝載機將可疑區域的煤挖出並鋪開。而且我們利用專門的防燃設備將這個區域夯實，將氧氣排出煤堆。」

快速響應

毫無疑問，對OBA來說，反應速度至關重要。煤的自燃不僅造成能源和數量的損失，導致經營成本劇增，還會帶來安全隱患和環境影響。

Dick Meijer評論道：「為了最大限度地降低成本，我們一直在尋求一種方法，讓我們在將煤裝上駁船之前能夠監測煤溫。結果我們發現熱像儀是一項完美的技術，完全能夠做到這一點。之前我們一直通過外部機構每周進行一次監測，但是到了2013年，我們自己也投資安裝了FLIR Systems的紅外熱像儀，以確保所有從我們這裡運出的煤都具有適宜運輸的安全溫度。與我們調查過的其他技術相比，紅外熱像儀有一個巨大的優點，那就是它能夠監測整個煤堆的溫度，而不僅僅是幾個點。當煤在傳送帶上傳輸時，通過紅外熱像儀，我們不僅可以

探測煤的表面溫度，而且可以探測到整個煤層的溫度。正是由於有了這些熱像儀，才讓我們能夠及時發現問題，並立即採取恰當措施。

溫度監測證明

某些歐洲國家針對煤的運輸制定了額外的要求。根據一項歐盟各國之間的多邊協議，一船煤的溫度——無論是裝載前、裝載中還是裝載後，必須低於60°C。「因此，從我們碼頭運往德國的每船煤都必須出具有效的溫度監測證明。德國是OBA非常重要的市場，紅外熱像儀使我們能夠輕鬆滿足這些要求。」DickMeijer表示道：「我們曾經僱用外部測量專家進行溫度檢測，這對於終端客戶而言是一筆額外成本。現在我們可以自己測量了，不是每隔一段時間測一次，而是24/7全天候不間斷監測。我們還可以為客戶提供有效證明作為額外服務。」

熱像儀安裝

OBA碼頭現在已經配備了3臺堅固耐用的FLIR A310f紅外熱像儀。每臺熱像儀都安裝在一座塔樓上，從這裡可以清楚地監測到幾條傳送帶，這些傳送帶的任務就是將煤裝上駁船。如此一來，溫度較高的煤就會被及時發現。熱像儀被儘可能地安裝在靠近駁船的位置，OBA可以觀察到整條傳送帶的狀況(傳送帶長達900米)，煤在裝上駁船之前任何時刻的溫度都在監測之下，這樣，過熱的煤決不會裝上駁船。

中央控制室對熱像儀進行持續的監控，熱像儀的視頻圖像通過IP傳送至中央控制室，操作者可用可提供直觀色碼的專用軟體系統獲知煤的實時狀態。綠色色碼表示所有的煤均未超出危險溫度，因此不存在自燃的危險。黃色色碼錶明溫度在升高。在實際情況中，黃標出現時，煤溫通常介於40°C和50°C之間。這種情況發生時，OBA已經採取了防範措施，也就是將煤挖出並鋪開。紅色色碼意味著溫度已超過55°C，此時，必須強制停止傳送帶，以防具有過高溫度的煤被裝上駁船。

惡劣條件下的煤溫測量

OBA在該項目中選擇了具有高靈敏度的高速熱像儀FLIR A310f，該熱像儀配有環保外殼封裝，使A310f的防火保護等級提高至IP66，並不影響熱像儀的任何功能。

「我們向FLIR經銷商Rato做了全面諮詢，並與之一道進行了測試，最終確定選擇FLIR A310f，因為這款熱像儀提供的檢測結果非常準確和可靠。」Dick Meijer說道。

OBA選擇FLIR A310f，幾個基本要求起了決定性的作用。首先，熱像儀必須能夠提供穩定的測溫，並且能夠高速測量，跟上傳送帶的速度(每秒3米)；另外，A310f能夠24/7全天候正常運行，無論下雨、下雪、極熱或氣溫零下均是如此。

Dick Meijer表示：「我們也在夜間裝煤，因此這個時候也需要溫度測量。幸運的是，紅外熱像儀夜間可視，堪稱理想的工具。我們還需要考慮特殊情況。比如下雪期間，當雪花飄落在煤堆表面時會產生蒸汽。紅外熱像儀不受這種現象的幹擾，照常提供可靠溫度測量信息。」

快速現場溫度掃描

不僅在裝上駁船之前，需要對傳送帶上的煤進行監測，碼頭上的煤堆也至少需要每周檢測一次。為此，OBA將傳統的溫度測量工具——溫度探針與手持紅外熱像儀——FLIR E6結合使用。這兩種技術的最大區別在於：探針只能探測某一個點的溫度，而紅外熱像儀可以對較大面積的區域進行溫度測量。

Dick Meijer表示：「當有異常情況發生時，我們的操作員就使用比較直觀工具——FLIR E6可攜式紅外熱像儀。當控制室收到黃標信息時，我們就來到異常地點，使用E6親眼觀察問題所在。這款熱像儀功能非常堅固，即使帶上手套操作也很簡便。」

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