Представляем эффективный инструмент непрерывного контроля температурного состояния факельных установок на производствах.
Общая концепция решения
Факельные трубы - критически важный элемент технологической инфраструктуры предприятий нефтегазовой, нефтехимической и химической промышленности. Они обеспечивают безопасное сжигание избыточных и аварийных газов и напрямую влияют на промышленную безопасность и экологические показатели производства.
Ключевая задача эксплуатации - контроль не только стабильности факела, но и температурного состояния самой конструкции: металлоконструкций трубы, оголовка и защитных элементов.
Для этого требуется инструмент, обеспечивающий непрерывный дистанционный мониторинг температурных процессов в зоне факельной установки.
Ограничения традиционного контроля
На практике контроль факельных установок часто выполняется визуально. Оператор может наблюдать форму факела, однако такой подход не позволяет объективно оценить температурное состояние конструкции.
Контроль существенно усложняется условиями эксплуатации:
● высота факельных труб 50–150 метров
● температура пламени сотни и тысячи градусов
● ограниченный доступ к оголовку трубы
● агрессивная промышленная среда.
В результате эксплуатационные службы не получают достоверных данных о температурных режимах работы оборудования.
Это приводит к следующим рискам: перегрев металлоконструкций, разрушение футеровки и теплоизоляции, повреждение оголовка, нестабильное горение газа и выброс несгоревших продуктов.
Ключевая проблема - такие процессы развиваются постепенно и без инструментального контроля фиксируются слишком поздно.
Тепловизионный мониторинг как решение
Оптимальным способом контроля факельных установок является применение тепловизионных систем.
Тепловизор фиксирует инфракрасное излучение объектов и формирует температурное изображение зоны наблюдения. Это позволяет получать объективную картину распределения тепловых нагрузок на конструкции и в области факела независимо от условий освещения.
Камера устанавливается на безопасном расстоянии и обеспечивает непрерывное наблюдение за объектом. В отличие от обычных видеокамер, система не просто отображает процесс горения, а измеряет температуру и фиксирует отклонения теплового режима.
В рамках мониторинга контролируются:
● температурное состояние металлоконструкций
● состояние оголовка факельной трубы
● распределение тепловых зон
● стабильность и форма факела
● локальные зоны перегрева.
Это позволяет выявлять опасные изменения на ранней стадии и предотвращать развитие аварийных ситуаций.
Принцип работы системы
Тепловизионная камера формирует температурное изображение зоны наблюдения в режиме реального времени. На основе этого изображения оператор получает наглядную информацию о состоянии конструкции и динамике тепловых процессов.
Система производит непрерывный контроль температурного поля и анализ распределения тепловых нагрузок. на основании этих данных производится выявление температурных аномалий и фиксация отклонений от заданных параметров.
Даже незначительные изменения температуры становятся заметны, что позволяет оперативно реагировать на потенциально опасные процессы.
Применяемое оборудование
В качестве сенсора системы используется промышленный тепловизор DIVITEC DT-G86T, предназначенный для контроля температурных процессов на технологических объектах.
Ключевые характеристики, важные для задачи:
● тепловизионная матрица 640×512 обеспечивает детализированное изображение
● неохлаждаемый детектор VOx стабильно работает в промышленной среде
● температурный диапазон –20°C до +2000°C
● высокая точность измерений с поддержкой точек, областей и линий контроля
● поддержка Modbus RTU/TCP для передачи температурных данных.
Камера обеспечивает дистанционный контроль объекта и может использоваться для мониторинга факельных установок на безопасном удалении.
Поддержка сетевых интерфейсов позволяет интегрировать систему в общую структуру безопасности объекта, а именно - в систему видеонаблюдения, диспетчерские системы, SCADA и АСУ ТП.Архитектура системы
Система тепловизионного мониторинга представляет собой комплекс сбора и анализа температурных данных.
В состав входят - тепловизионная камера, канал передачи данных, рабочее место оператора и программное обеспечение аналитики.
Размещение оборудования
Камера устанавливается на стационарной конструкции вне зоны интенсивного теплового воздействия.
Типовая схема:
● дистанция до объекта 80–250 м (на примере реального применения)
● высота установки 10–20 м
● боковой угол наблюдения.
Такое размещение позволяет контролировать верхнюю часть трубы и зону факела, снижая влияние пламени на измерения.Контроль температурных зон
Для повышения эффективности мониторинга в системе задаются контрольные области.
Контролируются:
● оголовок факельной трубы
● верхняя часть конструкции
● зона выхода газа
● периферия факела.
Для каждой зоны устанавливаются температурные пороги. При их превышении система автоматически формирует тревожное событие.Предотвращение аварийных ситуаций
Тепловизионный мониторинг позволяет выявлять опасные процессы до их перехода в аварийную стадию.
Система обнаруживает перегрев металлоконструкций, разрушение футеровки, повреждение оголовка и нарушения режима горения.
Температурные аномалии фиксируются на ранней стадии, что позволяет принять меры без остановки технологического процесса.Результаты внедрения
Внедрение системы обеспечивает предприятию постоянный инструмент контроля факельной установки. Производится мониторинг в режиме 24/7/365 и раннее выявление отклонений в работе факельной установки. Эксплуатационные службы получают объективные данные о состоянии оборудования в режиме реального времени.
Своевременное обнаружение проблем позволяет снизить аварийные риски и повысить уровень промышленной безопасности в целом.
Сферы применения
Решение применяется на объектах с факельным сжиганием технологических газов:
● нефтеперерабатывающие заводы
● нефтехимические комплексы
● газоперерабатывающие предприятия
● химические производства
● объекты добычи нефти и газа и т.д.
Использование тепловизионного мониторинга позволяет повысить надежность работы факельных систем и обеспечить контроль температурных процессов на удаленных технологических установках.
