無人機(jī)應(yīng)用于鍋爐檢測簡介

對于任何將工業(yè)鍋爐作為其日常運行一部分的行業(yè)，鍋爐檢查都至關(guān)重要。

鍋爐在極高的壓力和極高的溫度波動下運行，經(jīng)常在幾百華氏度的溫度范圍內(nèi)波動。

如果不進(jìn)行定期檢查，鍋爐中的缺陷可能隨著時間的流逝，從小的問題惡化成大問題，更壞的情況下，可能會導(dǎo)致災(zāi)難性的故障，例如導(dǎo)致爆炸，傷害甚至使附近的工作人員喪命。

鍋爐檢查可以通過發(fā)現(xiàn)和跟蹤缺陷來幫助防止災(zāi)難性故障，遵循正確的維護(hù)程序保護(hù)鍋爐。

鍋爐檢查基礎(chǔ)知識

什么是鍋爐？

鍋爐是一種封閉的容器，其目的是產(chǎn)生熱水或蒸汽。然后蒸汽將用作各種用途的動力源

通常是用煤，石油或天然氣通過燃燒轉(zhuǎn)化為熱量。當(dāng)水被加熱時，它變成蒸汽。

鍋爐產(chǎn)生的蒸汽被用作滿足各種需求的能源，包括：

• 發(fā)電：蒸汽可用于為各種設(shè)施中的組件提供動力，例如泵，鼓風(fēng)機(jī)或渦輪機(jī)以發(fā)電。
• 生產(chǎn)：蒸汽驅(qū)動的動力可以通過提供動力，生產(chǎn)或用于高溫滅菌來幫助公司生產(chǎn)產(chǎn)品。
• 氣候控制：蒸汽也可用于驅(qū)動空調(diào)設(shè)備和加熱裝置，以保持設(shè)備所需的溫度或為員工創(chuàng)造舒適的工作環(huán)境。

工業(yè)鍋爐如何工作？

鍋爐的設(shè)計目的是通過傳導(dǎo)，對流和熱輻射將燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞到鍋爐的水中。

該過程效率越高，公司節(jié)省的成本就越大。

但是鍋爐并不僅僅是單純的燒開水產(chǎn)生蒸汽。還優(yōu)化了鍋爐內(nèi)的條件，通過加壓來增加水的沸點。這在壓力鍋中的工作方式相同，在氣鍋中，氣密的密封可加快煮沸水或加熱的時間。

通過壓力，有效燃料源以及將熱量傳遞到水中的有效機(jī)制的結(jié)合，鍋爐能夠以蒸汽的形式產(chǎn)生大量的能量。

有哪些不同類型的鍋爐？

市面上有許多不同類型的鍋爐。它們之間的區(qū)別主要取決于熱量傳遞到水的方式或是轉(zhuǎn)化為蒸汽的方式。

以下是一些常見的鍋爐類型：

• 火管鍋爐。在火管鍋爐中，燃料在爐子內(nèi)部燃燒，然后產(chǎn)生的熱量通過管道對罐中的水進(jìn)行傳遞，從而產(chǎn)生蒸汽。火管鍋爐是便宜的鍋爐類型之一，因為它們的設(shè)計和建造非常簡單。出于相同的原因，它們通常限于低壓和中壓應(yīng)用，因為它們的外殼不夠厚，無法承受更高的壓力。
• 回收鍋爐。回收鍋爐用于制漿和造紙工業(yè)。他們?nèi)紵谝海ㄖ茲{副產(chǎn)品）并回收無機(jī)元素，以產(chǎn)生過熱蒸汽。
• 水管鍋爐。水管鍋爐與火管鍋爐相似，但是在水管鍋爐中，水管在爐內(nèi)被加熱以產(chǎn)生蒸汽，而不是加熱火管，然后火將熱量傳遞到水箱內(nèi)的水中。水管鍋爐比火管鍋爐更有效，但也更復(fù)雜，因此更昂貴。
• 生物質(zhì)鍋爐。生物質(zhì)鍋爐與燃?xì)忮仩t相似，不同之處在于它們使用生物燃料（例如木片，木屑，原木或其他形式的生物質(zhì)）來產(chǎn)生熱量，而不使用化石燃料。

哪些行業(yè)使用鍋爐？

在工作中使用鍋爐的一些的行業(yè)是石油和天然氣，發(fā)電，化工和鋼鐵。

鍋爐檢查中要檢查什么？

由于鍋爐承受著溫度和壓力的極大沖擊，所以它們必須造的非常堅固。

工業(yè)鍋爐通常是通過將厚鋼板焊接在一起制成的，厚鋼板通?？梢猿惺苁┘釉谄渖系母邏骸?/p>

但是這些板會隨著時間的流逝而破裂并彎曲，所以這就是正確的維護(hù)程序如此重要的原因。如果太遲發(fā)現(xiàn)問題，鍋爐可能會突然爆炸，它的威力完全不亞于炸彈爆炸。

這就是為什么在進(jìn)行鍋爐檢查時首先要考慮安全性的原因。

另一個問題是保持鍋爐的壽命。即使沒有安全隱患。但如果不進(jìn)行維護(hù)而讓缺陷持續(xù)存在，則可能導(dǎo)致資產(chǎn)壽命縮短，從而導(dǎo)致公司成本增加。

鍋爐檢查的法規(guī)要求

鍋爐如果維護(hù)不當(dāng)會非常危險，因此鍋爐的檢查過程非常嚴(yán)格，而且在大多數(shù)/地區(qū)都是有法律條文的要求的。

美國機(jī)械工程師學(xué)會（ASME）為鍋爐的安裝制定了標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，美國石油學(xué)會（API）為鍋爐檢查創(chuàng)建了標(biāo)準(zhǔn)，并且現(xiàn)在全世界都遵循這兩個標(biāo)準(zhǔn)。

這些標(biāo)準(zhǔn)中有這樣一個要求：檢查必須由經(jīng)認(rèn)證的檢查員進(jìn)行，通常在需要正式檢查機(jī)構(gòu)的代表在場的情況下進(jìn)行。

正式檢查機(jī)構(gòu)是經(jīng)過API或ASME等標(biāo)準(zhǔn)組織批準(zhǔn)的獨立公司，只有符合要求的檢查機(jī)構(gòu)才能有能力提供符合規(guī)定的檢測報告。

例如，為了使公司進(jìn)行API510檢查，他們必須聘請經(jīng)過API認(rèn)證的檢查員進(jìn)行API 510檢查，并且還必須聘請正式檢查機(jī)構(gòu)的代表來驗證檢查過程是否符合 API標(biāo)準(zhǔn)。

鍋爐檢查中要檢查什么？

在檢查鍋爐時，檢查員具有特定項目清單，用于對內(nèi)部和外部進(jìn)行目視檢查。

內(nèi)部和外部檢查的目的是對鍋爐的每個部分進(jìn)行目視檢查，以識別潛在問題并進(jìn)行維護(hù)。

盡管外部檢查很簡單，而且不需要冷卻鍋爐和降壓，也不需要任何特殊準(zhǔn)備就可以開始檢測，但是對于鍋爐的內(nèi)部，檢查就比較麻煩。

在手動內(nèi)部鍋爐檢查中，檢查人員必須親自進(jìn)入鍋爐，這要求公司建造腳手架，以使檢查人員在檢查期間可以站立在鍋爐內(nèi)部。檢查完成后再拆除腳手架。

由于需要拆裝腳手架，這樣一來就需鍋爐的停機(jī)時間就會很長，并且通常可能需要高成本來建造和拆除腳手架。

外部鍋爐檢查項目

• 鍋爐空間狀況。作為鍋爐檢查的一部分，檢查員通常將檢查鍋爐所在的房間，以確保沒有可能引起安全隱患的易燃碎屑或其他障礙物。
• 銘牌。檢驗員通常會在銘牌上開始工作，他們會根據(jù)ASME生產(chǎn)規(guī)范和NBIC（鍋爐）的要求，來查詢制造鍋爐的時間，鍋爐中允許的壓力以及鍋爐所需的控制類型。
• 安全閥門。從安全角度來看，安全閥可以說是鍋爐重要的部分，如果鍋爐出現(xiàn)問題，安全閥（也稱為泄壓閥）將有助于防止過壓，否則可能導(dǎo)致爆炸。
• 控制安全裝置?？刂瓢踩b置對安全也很重要。示例包括燃料車，緊急停車開關(guān)和操作開關(guān)。在典型的鍋爐檢查過程中，必須對所有這些設(shè)備進(jìn)行目視檢查，以確保繼續(xù)安全使用鍋爐。
• 管道。鍋爐室管道用于將水和燃料進(jìn)出鍋爐。在進(jìn)行鍋爐檢查時，必須檢查管道狀況，以確保其狀況良好，并確保根據(jù)ASME標(biāo)準(zhǔn)使用正確的管道排布方式。還必須檢查煙氣管道的連接，以確保能夠正確排出一氧化碳，不會在鍋爐室內(nèi)積聚。
• 新鮮空氣燃燒。鍋爐內(nèi)的燃燒器必須吸入正確的比例的燃油與空氣，檢查人員在檢查過程中會檢查鍋爐的燃燒空氣的狀況以確保空氣通道暢通并提供足夠的新鮮空氣以使鍋爐正常工作。

內(nèi)部鍋爐檢查項目

• 墻壁和表面。檢查所有內(nèi)壁和內(nèi)表面，尋找鍋爐內(nèi)是否有泄漏，腐蝕，過熱或其他結(jié)構(gòu)問題的跡象。
• 水邊地區(qū)。檢查鍋爐的所有水邊區(qū)域，包括排污口，進(jìn)水口和蒸汽區(qū)域。
• 爐邊條件。在鍋爐內(nèi)部檢查所有爐邊條件，包括過熱器，除氣器和節(jié)能器。

使用無人機(jī)進(jìn)行鍋爐檢查的優(yōu)點

在鍋爐檢查中使用無人機(jī)代替人員來收集視覺數(shù)據(jù)有很多好處，其中的好處就是安全和節(jié)省成本。

無人飛行器（無人機(jī)）已經(jīng)變?yōu)楣I(yè)現(xiàn)場檢測必不可少的工具，憑借其體積小巧，可快速布置，可自由飛行，飛行自由度高，可搭載不同的高清相機(jī)或熱成像相機(jī)，或特殊設(shè)計的傳感器等特性，特別適合環(huán)境復(fù)雜的需要進(jìn)行腳手架安裝高空檢測的工業(yè)環(huán)境，例如：反應(yīng)器，反應(yīng)塔，大型壓力容器，鍋爐，大型機(jī)械設(shè)備，塔吊，管廊，輸配電線纜，塔架，煙囪，橋梁等，幫助檢測工程師及業(yè)主，降低停工檢修的時間，提高檢測工程師的人身安全，提高檢測效率減少投入成本。

但是，對于一些狹窄、密閉空間、裝置內(nèi)部空間或需要進(jìn)行近距離觀察和檢測的工況，例如：管道內(nèi)部，市政管道管網(wǎng)內(nèi)部，壓力容器內(nèi)部，工業(yè)鍋爐內(nèi)部，地下礦井巷道，地鐵隧道等，常規(guī)的室外無人飛行器（無人機(jī)），由于未考慮密閉狹窄空間的飛行設(shè)計，槳葉和機(jī)體無任何保護(hù)措施，經(jīng)常導(dǎo)致槳葉損傷和炸機(jī)事故的發(fā)生，不僅造成相應(yīng)的財產(chǎn)損失而且為工業(yè)現(xiàn)場帶來了潛在的危險。

目前全球范圍對于狹窄空間、密閉空間無人機(jī)防碰撞檢測解決方案有兩種方向，一種為主動防碰撞即通過搭載不同方向的傳感器，提前對環(huán)境進(jìn)行檢測并判斷障礙物，通知無人機(jī)在飛行過程中進(jìn)行避障，由于狹窄密閉空間內(nèi)情況復(fù)雜，空間有限，此類提前預(yù)判的防碰撞解決方案較難實現(xiàn)；另一種為被動防碰撞即通過一個特殊設(shè)計的耐沖擊和碰撞的保護(hù)罩，將整個的無人機(jī)系統(tǒng)保護(hù)起來，大大提高了檢測過程中的安全性，即保護(hù)了無人機(jī)本體又保護(hù)了被檢測的環(huán)境，同時提高了檢測人員的安全性和飛行信心。

可碰撞無人機(jī)，俗稱：耐碰撞無人機(jī)，防碰撞無人機(jī)，室內(nèi)無人機(jī)，籠式無人機(jī)，球形無人機(jī)，密閉空間檢測無人機(jī)，有限空間檢測無人機(jī)等，顧名思義就是可以用于室內(nèi)，密閉空間，狹小空間內(nèi)飛行的無人機(jī)，代替人類進(jìn)入到危險空間進(jìn)行檢測，目前已經(jīng)廣泛用于工業(yè)行業(yè)現(xiàn)場的檢測工作，幫助客戶節(jié)省了大量的人力物力，搭載腳手架的成本和時間成本，降低了檢測工程師的人身傷害的風(fēng)險，具體的應(yīng)用場景包括：市場管道無人機(jī)檢測，大型壓力容器儲罐內(nèi)部無人機(jī)檢測，工業(yè)鍋爐內(nèi)部無人機(jī)檢測，大型室內(nèi)會議廳的高空安檢無人機(jī)，工業(yè)廠房內(nèi)部的無人機(jī)檢測，隧道內(nèi)應(yīng)急響應(yīng)，應(yīng)急處理無人機(jī)，建筑物內(nèi)部，橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)無人機(jī)檢測等。