红外热成像进行腐蚀监测的应用

机械故障，不适当的电气负载条件，损坏的金属或非金属组件通常会呈现出异常的温度模式。温度是各种工业过程中最重要的控制参数之一。使用红外热成像以非接触方式进行异常温度模式的识别和在线温度测量有助于对可能的故障进行早期诊断，并且可以采取适当的预防措施来避免重大停机。通常将红外热成像结果与从其他技术（如超声检查，振动分析等）获得的结果进行比较，以进行通用的多模式状态监测，以确保可靠性和准确性。红外热成像的优势在于它是一种远程，非接触式和非侵入式技术，可以同时监视大面积区域。此外，红外热成像能够实时记录温度的动态变化，并且更容易，更快地解释所获取的伪彩色编码的红外热图像。根据测得的温度值，可以对维护和修理计划做出适当的决定。因此，红外热成像有助于减少设备损坏，系统停机时间和维护成本。由于这些优点，红外热成像已被确立为有效的状态监视工具。

图为红外热成像

腐蚀在各个工业部门造成巨大的经济损失。最近的一项研究表明，在美国，与腐蚀相关的年度直接总成本几乎为2760亿美元。由于腐蚀伴随材料损失，因此会引起表面温度变化。因此，红外热成像是监测与腐蚀损害相关的表面温度变化的出色工具，应该使用瞬态红外热成像技术来表征隐藏的腐蚀缺陷。研究者开发了用于腐蚀破坏的3D传热模型，并提出了一种基于表面温度时间导数的简单算法来检测腐蚀引起的厚度变化。将一个简单的一维热模型应用于厚的圆柱和球形零件以进行腐蚀检测，并优化了加热规程以提高信噪比。报告说，腐蚀的区域可以通过最大的热对比度和最大对比度值的出现时间来表征。因此，使用红外热成像来检测和表征厚金属部件中的隐藏腐蚀缺陷。

除此之外，使用红外热成像来检测涂有有机材料的钢部件中的腐蚀，在这种情况下，观察到破裂的水泡状缺陷的温差最高。红外热成像还被用于检测飞机铝板中的腐蚀缺陷。用脉冲红外热成像技术定量分析铁管中的点蚀腐蚀缺陷。研究表明，仅在由于腐蚀导致壁厚损失至少20％时，才能实现基于红外热成像的技术可接受的精度水平。红外热成像用于测量钢筋中的腐蚀，其中观察到温度升高的速率随腐蚀程度的增加而增加。红外热成像是检测高温管道中腐蚀点和壁损缺陷的有力工具，高温管道是石化厂和电站中最常用的工具。红外热成像还可以轻松检测出直径大于10毫米，壁厚为40％的腐蚀缺陷。腐蚀引起的缺陷会缩短组件的使用寿命，基于红外热成像的非接触状态监测可以估算由于腐蚀造成的材料损失，从而有助于评估组件的剩余寿命。