儲存、處理和運輸煤炭的公司正在尋找方法來減輕和防止自燃造成的火災(zāi)損失，方法是實施紅外熱像儀等早期火災(zāi)探測技術(shù)。

熱量、氧氣和燃料是啟動和保持火勢燃燒所需的基本成分。在煤的自燃中，煤作為燃料，當暴露在空氣中時，會導(dǎo)致氧化并產(chǎn)生熱量。

煤氧化的一般反應(yīng)如下：

煤 + O2 → CO + CO2 + H2O + HEAT

假設(shè)氧化過程產(chǎn)生的熱量不允許消散，而是保留下來。在這種情況下，煤體溫度升高，從而以指數(shù)方式加速反應(yīng)速率，如果不進行處理，可能會導(dǎo)致自燃。研究估計，溫度每升高 18°F，反應(yīng)速率就會增加一倍。

煤的氧化可以發(fā)生在煤積累并暴露于氧氣的任何地方。自燃風(fēng)險存在于煤炭供應(yīng)鏈的多個環(huán)節(jié)。

煤炭供應(yīng)鏈

如果要避免自燃過程，早期發(fā)現(xiàn)煤堆中的熱點至關(guān)重要。然而不幸的是，檢測煤堆內(nèi)的早期火災(zāi)形成是很困難的。例如，煤堆的表面溫度可能接近環(huán)境溫度，而內(nèi)部溫度則高得多。可以使用傳統(tǒng)的熱電偶安裝方法，但在材料運輸過程中容易損壞。也可以使用點測量，但不能檢測梯度效應(yīng)。隨著時間的推移監(jiān)測溫度趨勢通常更有助于檢測煤堆加熱的早期發(fā)生，并在情況變得危險之前采取緩解措施。

使用紅外熱成像系統(tǒng)進行早期火災(zāi)檢測

在形成煙霧顆粒或火焰之前，紅外熱像儀可以在火災(zāi)發(fā)展過程的早期看到煤堆上的升溫區(qū)域。即使是地表以下溫度的細微變化也會在熱圖像中顯示為暖點。紅外熱像儀系統(tǒng)是第一個在煤火發(fā)生之前對點火路徑發(fā)出警報的系統(tǒng)。

點火途徑

紅外熱像儀根據(jù)輻射的熱傳遞原理工作。紅外熱像儀有一個焦平面陣列的探測器元件，可以感應(yīng)從物體表面輻射的紅外光。紅外熱像儀探測器捕獲的輻射被數(shù)字化，轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，并顯示為可視圖像。校準后的紅外熱像儀可以報告實時或記錄圖像上特定點、線和區(qū)域的溫度測量值。紅外熱像儀提供不同的像素分辨率、鏡頭配置和外殼配置，以滿足各種安裝要求。