修補損壞的進出口管道的方法
2023-07-21 06:48:11
修補損壞的進出口管道的方法
【專利摘要】高爐冷卻壁中管道破裂是常見的故障機構。這裡是用於高爐中所用的冷卻壁(30)的修補方法，該冷卻壁(30)具有連接冷卻壁(30)中冷卻管道的損壞的壁進出口管道(27)，該方法包括步驟：將剛性管道(1)插入到損壞的壁進出口管道(27)中，以形成第一環路(28)；給內管道(1)和冷卻壁(30)內所設置的囊(20)充氣；將第一未固化的環氧樹脂材料噴射到第一環路(28)中；允許第一未固化的環氧樹脂固化；以及移除囊(20)。
【專利說明】修補損壞的進出口管道的方法
[0001]相關的申請
[0002]這個申請要求2011年12月6日提交的美國臨時申請號61/567，395在35U.S.C.§ 119(e)下的優先權權益。
【背景技術】
[0003]高爐本體的冷卻壁用於保護高爐外殼，提供冷卻，支撐磚襯耐火材料和保持爐形狀。工作時，耐火材料的熱轉移給冷卻壁基體，並且基體轉移熱給帶有冷卻水的管道。冷卻水從爐帶走熱。當熱負荷中管道破裂時就發生了一個故障模式。
[0004]因為管道破裂是常見的，所以研發了幾種現有的方法以重建對壁的冷卻。這些方法包括吹氮通過壁，插入皺褶的金屬管通過整個壁迴路以及用低傳導率的薄漿圍繞它灌漿，鑽孔通過高爐外殼和壁以安裝雪茄式冷卻器，或者灌漿進口，沒有冷卻。這些方法沒有提供有效的冷卻手段。使用這些現有的方法隨著時間的過去在壁中的高應力引起對壁的進一步損壞。損壞包括進出口管道完全地從壁撕裂，壁面衝洗，壁形成杯狀凹陷或彎曲，以及錨定螺栓從壁拉出。
【發明內容】
[0005]本申請的第一方面描述了用於高爐中所用的冷卻壁的修補方法，該冷卻壁具有連接冷卻壁中冷卻管道的壁進出口管道，該方法包括下列步驟:將剛性管道插入到損壞的壁進出口管道中以形成第一環路；給內管道和冷卻壁內所設置的囊充氣；將第一未固化的環氧樹脂材料噴射到第一環路中；允許第一未固化的環氧樹脂固化；以及移除囊。在優選的實施方式中，壁遠端的內管 道的第一端還包括用於將第一未固化的環氧樹脂引入到第一環路的裝置，以及壁近端的內管道的第二端還包括用於給在將第一未固化的環氧樹脂噴射到第一環路中的期間所排出的空氣通氣的裝置。在優選的實施方式中，修補方法還包括步驟:應用損壞的壁進出口外部的外管道，以形成第二環路；將第二未固化的環氧樹脂材料噴射到第二環路中；以及允許第二未固化的環氧樹脂材料固化。在優選的實施方式中，第一和第二未固化的環氧樹脂同時地固化。在優選的實施方式中，第一未固化的環氧樹脂在第二未固化的環氧樹脂固化前固化。在優選的實施方式中，壁遠端的外管道的第一端還包括將第二未固化的環氧樹脂引入到第二環路的裝置，以及壁近端的外管道的第二端還包括適於與外管道和壁形成密封的防護罩，並且第二端具有與第二環路開放連通的孔口。
[0006]本申請的第二方面描述了用於高爐中所用冷卻壁的修補方法，該方法包括步驟:重新穿進到損壞的壁進出口管道移除後所形成的冷卻壁中孔口中；安裝新的進出口管道；將內剛性管道插入到新的壁進出口管道中，以形成環路；給內剛性管道和冷卻壁內的囊充氣；將未固化的環氧樹脂材料噴射到環路中；允許未固化的樹脂固化；以及移除囊。
[0007]本申請的第三方面描述了用於高爐中所用冷卻壁的修補系統套件，該冷卻壁具有壁進出口管道，包括:可充氣的囊；內剛性管道；灌漿進口 ；和通氣管。在優選的實施方式中，修補系統進一步包括同心的外管道；和柔性橡膠密封。【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1示例了本申請一個方面的構件的實施方式。
[0009]圖2示例了本申請構件的進一步實施方式。
[0010]圖3示例了本申請的另一方面。
[0011]圖4示例了現有的壁故障機構。
[0012]圖5示例了現有的壁故障機構。
[0013]圖6示例了現有的壁故障機構。
【具體實施方式】
[0014]在下面的詳細描述中，參考了所附實施例和圖，它們形成本文的一部分，並且其中通過示例示出了本發明主題可以實施的特定實施方式。足夠詳細地描述了這些實施方式，以使得本領域技術人員能夠實施它們，並且將要理解可以利用其它的實施方式，並且可以進行結構或邏輯的改變而不背離本發明主題的範圍。本發明主題的這些實施方式在此單獨地和/或共同地可以稱為術語「發明」，後者僅僅是為了方便和如果實際上公開了一個以上的發明，不意指自願地限制該申請的範圍到任何單個的發明或發明概念。因此，不以限制的意義考慮下面的描述，並且由所附的權利要求和它們的等同物限定本發明主題的範圍。
[0015]重建對壁冷卻的改進的、更有效的方法是必需的。參考圖1-3，修補系統利用可充氣的囊20，同心內剛性管道1，常規的機械加工的灌漿進口 7，通氣管8和壓入配件3。在第一方面優選的實施方式中，內剛性管道I插入到損壞的壁管道27中。可充氣的囊20插入到內剛性管道I中直到壁30為止。給囊20充氣達到特定的壓力，環氧樹脂15通過配件2中灌漿進口 7被噴射到損壞的壁進出口管道27中以及圍繞內剛性管道I。噴射環氧樹脂15，直到充滿損壞的壁進出口管道27和內剛性管道I之間整個第一環形間隙28為止。可選的通風管10定位在第一環形間隙28中，延伸超過第一環形間隙28的長度，這允許排出空氣的洩氣。噴射環氧樹脂15後，固化它。當完成固化時，給囊20放氣和移除它。在優選的實施方式中，內剛性管道I是環氧樹脂管道。
[0016]在第一方面的第二實施方式中，外剛性管道5可以定位圍繞著損壞的壁管道27。灌漿進口 7被形成和連接通過外剛性管道5。將柔性密封6安裝到外剛性管道5的端部。該柔性密封6具有可選的孔口 31以允許排出空氣的洩氣。噴射環氧樹脂15直到充滿損壞的壁進出口管道27和外剛性管道5之間整個第二環形間隙29為止。噴射環氧樹脂15後，固化它。在優選的實施方式中，外剛性管道5是環氧樹脂管道。
[0017]在第三實施方式中，損壞的壁進出口管道27可以首先從壁30被移除以給出所產生的孔口。給所產生的孔口重新穿進，並且將新的進出口管道安裝在所產生的孔口中。然後可以接著第一和第二實施方式的方法步驟。
[0018]修補完成後，壁進口管可以重新連接到環氧樹脂管道1，在優選的實施方式中，通過連接接頭4和彎管11以及每個設備程序測試的水迴路重新連接到環氧樹脂管道I。
[0019]在一些實施方式中，使用定位銷杆23和拉杆25以幫助囊20的插入和移除。
[0020]還是在本發明的另一個方面，用於高爐中所用的冷卻壁的修補系統套件，冷卻壁具有損壞的壁進出口管道，包括可充氣的囊20、剛性內管道I ;灌漿進口 7 ;和通風管8。修補系統套件可以進一步包括剛性外管道5和柔性密封6。
[0021]圖4-6示例了實施例壁30和壁進口 /出口管道27可以用本申請的修補系統和修補套件進行修補。特別地圖4示例了由於加熱和冷卻循環所引起的焊接或管道破裂50。圖5示例了由流破壞所引起的管道或焊接破裂50。以及圖6示例了由塞衝洗所引起的管道或焊接破裂50。
[0022]該修補方法允許客戶重建水到損壞的水管道，而不損失與壁比較的水的冷卻效
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[0023]環氧樹脂系統與常規的修補方法比較提供了下面的優點:
[0024].與其它方法比較改善的冷卻；
[0025]?可以短時停機安裝；
[0026]?可以發現洩漏時安裝；
[0027].能夠使用現有的冷卻迴路；
[0028].降低壁上的應力；
[0029]?可以修補上部和下部進口或衝洗的塞焊接；
[0030].對壁進出口 管道的改善的強度。
[0031]在前述的詳細描述中，在單個實施方式中將各個特徵組合在一起以簡單化公開。所公開的該方法不被解釋為反映這樣的意圖，即，本發明要求權利保護的實施方式需要比每個權利要中明確地詳述的更多特徵。而是，如下面權利要求所反映的，本發明的主題在於少於單個公開實施方式的所有特徵。因此，下面的權利要求由此併入為詳細的說明書中，每個權利要求本身作為單獨的實施方式。
[0032]應該理解儘管這裡以詳細地闡述的特定實施方式的形式描述了這個發明，但是這種實施方式通過本發明總原理的示例方式被呈現，並且本發明不必受限於此。在任何給定材料、方法步驟或化學式中的一些修改或變化對本領域技術人員而言顯而易見，並不背離本發明的真正的精神和範圍，並且所有這種修改和變化應該被考慮在下面權利要求的範圍內。
【權利要求】
1.一種用於原位修補冷卻壁的方法，其中該冷卻壁具有連接冷卻壁中冷卻管道的冷卻壁進出口管道，該方法包括: 將管道插入到壁進出口管道中以形成第一環路； 給管道和冷卻壁內所設置的囊充氣； 將第一未固化的環氧樹脂材料噴射到第一環路中； 允許第一未固化的環氧樹脂固化；和 移除囊。
2.權利要求1的修補方法，其中冷卻壁遠端的管道的第一端還包括用於將第一未固化的環氧樹脂引入到第一環路的裝置，以及壁近端的管道的第二端還包括用於給在將第一未固化的環氧樹脂噴射到第一環路中的期間所排出的空氣通氣的裝置。
3.權利要求1的修補方法，還包括下列步驟: 應用壁進出口管道外部的外管道以形成第二環路； 將第二未固化的環氧樹脂材料噴射到第二環路中；和 允許第二未固化的環氧樹脂材料固化。
4.權利要求3的修 補方法，其中第一和第二未固化的環氧樹脂同時地被固化。
5.權利要求3的修補方法，其中第一未固化的環氧樹脂在第二未固化的環氧樹脂固化之前被固化。
6.權利要求3的修補方法，其中冷卻壁遠端的外管道的第一端還包括用於將第二未固化的環氧樹脂引入到第二環路的裝置，以及冷卻壁近端的外管道的第二端還包括適於與外管道和冷卻壁形成密封的防護罩，並且第二端具有與第二環路開放連通的孔口。
7.用於原位修補冷卻壁的方法，包括: 重新穿進到損壞的壁進出口管道移除後所形成的冷卻壁中孔口中； 安裝新的進出口管道； 將內管道插入到新的壁 進出口管道中，以形成環路； 給內管道和冷卻壁內的囊充氣； 將未固化的環氧樹脂材料噴射到環路中； 允許未固化的樹脂固化；以及 移除囊。
8.用於高爐中所用冷卻壁的修補系統套件，該冷卻壁具有壁進出口管道，包括: 可充氣的囊； 內剛性管道； 灌楽進口 ；和 通氣管。
9.權利要求8的修補系統套件，還包括同心的外管道；和柔性橡膠密封。
【文檔編號】C21B7/10GK103998847SQ201280062376
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年12月6日 優先權日:2011年12月6日
【發明者】德裡克·S·丹格爾, 拖得·G·史密斯, 肯·蓋布爾, 戴爾·貝克, 史蒂夫·大衛多克, 布賴恩·湯普森, 麥克·舒爾茨, 肯·翁 申請人:貝裡金屬公司