Термографічний моніторинг як інструмент діагностування стану теплової ізоляції обладнання ТЕЦ

Abstract

Мета. Обґрунтування, розробка та впровадження комплексної інженерної методики дистанційного неруйнівного контролю стану теплової ізоляції технологічного обладнання та розгалужених трубопроводів теплоелектроцентралів на основі кількісного термографічного моніторингу для підвищення енергетичної ефективності та експлуатаційної надійності підприємств енергетики. Методика. Дослідження базується на комплексному підході, що поєднує фундаментальні закони термодинаміки та теорії тепломасообміну для опису процесів радіаційно-конвективного перенесення тепла на межі розділу зовнішньої поверхні захисно го кожуха ізоляції з навколишнім середовищем. Результати. Створено покроковий розрахунковий алгоритм, який трансформує масив радіаційних температур кожного пікселя термограми в істинні значення температур поверхні, а потім у кількісні показники сумарних питомих теплових втрат. Розроблено чотирирівневу класифікацію технічного стану ізоляційних конструкцій на основі коефіцієнта перевищення нормативних теплових втрат, що дозволяє чітко диференціювати стан об’єкта від справного до аварійного. Запропоновано інструменти графічної інтерпретації результатів моніторингу у вигляді цифрових карт теплових дефектів із розрахунком інтегрального показника надлишкових втрат теплової потужності. Наукова новизна. Удосконалено математичний апарат кількісної інфрачервоної термографії за рахунок впровадження алгоритму роздільного обчислення конвективного та радіаційного компонентів теплового потоку на металевих захисних кожухах з низьким ступенем чорноти, що дозволило знизити помилку визначення фактичних енергетичних втрат з 30–50 % до 7–10 %. Практична значимість. Розроблена методика дозволяє оперативно здійснювати експрес-оцінювання стану теплоізоляції великих площ складного обладнання без зупинки технологічного процесу та руйнування конструкцій. Практичне використання цифрових карток дефектів забезпечує автоматизовану конвертацію втрачених Ватів теплової потужності у фінансові збитки від перевитрати умовного палива на підприємстві.