Внедрение методов тепловизионной диагностики на ЗРИ СХК

ВНЕДРЕНИЕ МЕТОДОВ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ НА ЗРИ СХК

,

», г. Северск

Процесс обогащения урана занимает одно из ключевых мест в атомной энергетике, как в России, так и во всем мире. В связи с чем, обеспечение безопасной, стабильной работы заводов разделения изотопов является очень важной, ответственной задачей.

Методы теплового контроля в областях производства, транспортирования, преобразования, консервации и потребления различных видов энергии используются в мире более 25 лет и охватывают практически все области науки и техники.

Первыми среди разделительных производств тепловизоры стали использовать на УЭХК. В 1993 г. УЭХК приобрел тепловизор марки «Thermovision 488» фирмы «AGEMA» для оперативного выявления отклонений в тепловых режимах работы электрооборудования, систем охлаждения и нагрева. Полученные результаты по исследованию тепловых режимов работы электрооборудования, систем охлаждения и нагрева доказали эффективность применения приборов данного типа и в 1998 г. УЭХК приобрел тепловизор третьего поколения марки «Therma CAM PM 380» фирмы «Inframetrics».

В настоящее время на Заводе разделения изотопов Сибирского химического комбината активно внедряются различные перспективные методы неразрушающего контроля технологического оборудования. Такие как вибродигностика и тепловой метод диагностики состояния оборудования.

Тепловой метод диагностики технологического оборудования является наиболее универсальным, а в некоторых областях – не имеющим альтернативных методов неразрушающего контроля.

Практически любой процесс имеет свое температурное измерение. Тепловизионный метод диагностики основан на идентификации аномальных отклонений температуры поверхности исследуемого объекта.

Тепловизор – это прибор, принцип работы которого основан на способности улавливать ИК-излучение от обследуемых объектов и определять температуру, либо преобразовывать его в визуальную картинку распределения тепловых полей по поверхности объекта. Ранее широкое применение на российском рынке находили модели тепловизоров таких известных зарубежных фирм как шведской «Agema», американских «Inframetrics» и «FSI». В настоящее время пробили себе дорогу на российский рынок тепловизоры японского и китайского производства. Имеются и отечественные тепловизоры с техническими данными, не уступающие зарубежным аналогам, а по некоторым параметрам даже их превосходящие.

Тепловизионный метод диагностики оборудования на ЗРИ СХК применяется с 2004 г., с момента приобретения тепловизионного комплекса «Thermo Tracer TH7102WL» японской фирмы NEC.

Характеристики тепловизионного комплекса «Thermo Tracer TH7102WL» приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристики тепловизионного комплекса «Thermo Tracer TH7102WL»

Общий вид
Звукозаписывающие устройства	Отсутствуют
Устройства записи изображения видимого спектра (фото/видео)	Отсутствуют
Детектор	Не охлаждаемый матричный микроболометр 4 поколения 320´240 элементов
Спектральный диапазон	7,5…14 мкм
Температурная чувствительность при 30 °C	0,08 °С
Поле зрения/мин. фокусное расстояние	29° ´ 22°/0,3 м
Мгновенное поле зрения	0,33 мрад
Диапазон измеряемых температур	Минус 40 до 500 °С; от 500 до 2000 °С
Точность измерения	±2 %
Электронное увеличение	2 и 4 кратное
Температура работы	Минус 20 до 50 °С
Габариты, мм/Масса, кг	97´110´169/1,69
Программа обработки результатов	MiKroSpec

В августе 2007 года Сибирским химическим комбинатом для нужд ЗРИ был приобретен термограф ИРТИС-2000С фирмы ИРТИС. Характеристики термографа ИРТИС-2000С представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристики термографа ИРТИС-2000С

Чувствительность к перепаду температур на уровне 30 °С	0,05 °С (0,02 °С)
Поле зрения	Не менее 25´20 град. (12´10 град.)
Мгновенное поле зрения	Не более 1,5 мрад.
Диапазон измеряемых температур ИРТИС-2000C	Минус 60 до 1700 °С
Диапазон рабочих температур	Минус 40 до 60 °С
Погрешность измерения абсолютных температур по АЧТ	±1 °С или ±1 % от изм. диапазона
Число элементов разложения по строке	640
Число строк в кадре	480
Время формирования кадра (три скорости сканирования)	Не более 0,6; 1,2; 2,4 с
Время автономного режима работы	Не менее 8 часов
Вес ИК-камеры ИРТИС-2000C	Не более 1,4 кг
Габариты ИК-камеры ИРТИС-2000C	Не более 92´120´200 мм

На ЗРИ тепловизионное обследование применяется для:

- выявления нарушений в системах охлаждения и нагрева оборудования во время эксплуатации;

- обследования роторного оборудования завода;

- обследование систем энергоснабжения оборудования завода;

- обследование теплообменных аппаратов;

- обследование систем теплоснабжения завода;

- обследование газодиффузионных машин очистительных каскадов;

- обследование теплоизоляции оборудования и зданий.

Для каждого типа обследуемого оборудования установлена определенная периодичность тепловизионного контроля. Зачастую тепловой контроль роторного оборудования проводится в совокупности с замером виброхарактеристик, что позволяет получить более полную картину состояния оборудования.

Анализ выявленных температурных аномалий электрооборудования проводится на основании рекомендаций РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования. Изд. шестое. – М.: ЭНАС, 2004 г.», утвержденных на комбинате.

Методики анализа других типов оборудования разработаны и успешно применяются на Заводе разделения изотопов.

Применение тепловизоров марок «THERMO TRACER TH7102» фирмы NEC и ИРТИС-2000С позволит получить следующие преимущества:

- улучшить условия работы силового электрооборудования (кабелей, масляных выключателей, трансформаторов) и, как следствие, повысить надежность бесперебойного электропитания оборудования;

- сократить тепловые потери при обогреве помещений в отопительный период;

- сократить тепловые потери при транспортировке жидкого азота;

- снизить расход электроэнергии за счет своевременного выявления мест с нарушенной теплоизоляцией различных установок;

- сократить холодопотери при транспортировке сжатого воздуха и рассола систем охлаждения оборудования КИУ;

- получать объективную информацию по вырабатываемым тепловым полям установок нагрева различного типа (в том числе обследование индукторов нового типа для коллектора испарения КИУ);

- оптимизировать работу теплообменных аппаратов.