含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線檢漏方法及其裝置的製作方法

2023-12-02 14:52:31

專利名稱：含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線檢漏方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及氮氫(或全氫)保護氣的無氧化熱處理爐輻射管檢漏技術，具體地指一種含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線檢漏方法及其裝置。
背景技術：
輻射管無氧化爐的密封性完好，在爐內不產生氧化鐵皮或產生極少的氧化鐵皮，在保證鋼板的各項性能的前提下，可以獲取優良的表面質量。這種無氧化爐因能滿足鋼鐵市場上的各種熱處理要求而備受各個鋼廠青睞。如果爐體密封性能不好或者輻射管被燒穿造成助燃空氣或者未燃燒完的煤氣洩漏到無氧化爐內部，則會在無氧化爐內產生氧化氣氛，不僅導致鋼板表面形成氧化鐵皮，同時會在鋼板下表面形成壓痕，嚴重影響鋼板的表面質量，而且容易造成無氧化爐底輥結瘤，影響無氧化爐底輥的使用壽命，特別是對於全部或 部分採用氫氣為保護氣體的無氧化爐而言，如發生洩漏，空氣進入爐內還存在爆炸的危險，是生產中極大的安全隱患。隨著現代無氧化爐的寬度和長度日益拓展，輻射管的長度和數量也大幅度增加，無氧化爐輻射管內漏的檢查與預測預控，對生產的順利進行、產量、質量、輻射管和爐底輥等部件的使用壽命以及節能降耗等都有著舉足輕重的影響。現有技術中針對熱處理爐輻射管內漏的檢測方法如下專利號為ZL201010117264. 7的中國發明專利，公開了一種輥底式無氧化爐輻
射管批量快速測漏方法，該方法是在輻射管燒嘴本體與廢氣管連接處加裝密封墊和防爆片，堵塞輻射管廢氣出口，再通過助燃風機供風，保持助燃空氣管路系統壓力維持在6±0. 5kPa，然後由檢測人員進入爐內，通過採用肥皂水塗刷的方法對輻射管檢漏。該方法存在的缺陷是需要停爐並待爐溫降至室溫後方能實施，不能在生產過程中在線進行，而連續生產的作業爐全年停爐次數和停爐時間有限，停爐就意味著減產。另外該方法需要製作大量的密封墊和防爆片，需要對每根輻射管燒嘴廢氣管逐一進行拆卸封堵，實施成本高，工作量大，作業時間長。檢測人員需進入爐內作業，勞動強度大，危險性高，尤其是對於豎爐而言，實施難度更大。專利號為ZL201010117275. 5的中國發明專利，公開了一種輥底式無氧化爐輻射
管在線快速測漏方法，該方法是在輻射管燒嘴本體與廢氣管連接處加裝密封墊和防爆片，堵塞輻射管廢氣出口，再斷開燒嘴空氣進氣管，從燒嘴空氣進氣口處往輻射管內注入氮氣並保持管路壓力維持在6±0. 5kPa，然後密封進氣口，在燒嘴空氣測壓嘴或煤氣測壓嘴處檢測管內壓力，若壓力降低則判定輻射管有漏點。該方法存在的缺陷是需要製作密封墊和防爆片，需要對輻射管燒嘴廢氣管和空氣管進行拆卸封堵，需要氮氣氣源和相應的送氣管路，實施成本高，工作量大，作業時間長。同時該方法還存在檢測誤差大的缺點由於輻射管處於爐內高溫環境，輻射管管內氣體溫度會隨著爐溫變化而發生變化，相應地封閉在管內的氣體壓力也會隨之改變，根據壓力來判定輻射管有無洩漏的方法存在較大誤差。現有技術仍然沒有一個有效的方法能夠針對數量眾多的輻射管進行在線洩漏測試，特別是在正常生產時進行的同步檢測更是難題中的難題。

發明內容
本發明的目的就是要克服上述技術缺陷，提供一種在氮氫(或全氫)保護氣的無氧化爐輻射管正常生產的情況下，能夠實時、高效、快捷地進行漏檢，並且漏點檢測的準確性和可靠性高、勞動強度低、運行成本低的無氧化爐輻射管在線測漏方法及其裝置。為實現上述目的，本發明所設計的氮氫(或全氫)保護氣的無氧化爐輻射管在線測漏方法，它包括如下步驟I)先將無氧化爐輻射管與外界相通的各處接口堵塞住，形成密閉空間；2)然後開啟密閉空間的任意一個接口，使其中的採樣氣體經接口與氫分析儀相連通；·
3)氫分析儀分析所採樣的氣體，如果採樣氣體中含有氫氣，則說明無氧化爐輻射管存在漏點，如果採樣氣體中氫氣含量為零，則說明無氧化爐輻射管無漏點。進一步地，上述步驟2)中，將採樣氣體冷卻降溫後，再與氫分析儀相連通。本發明提供的無氧化爐輻射管在線測漏裝置，包括氫分析儀，所述氫分析儀的進氣口與氣體採樣管的一端相連，所述氣體採樣管的另一端用於連接無氧化爐輻射管上任意一個與外界相通的接口，所述氫分析儀的排氣口連接有排氣管。進一步地，所述氣體採樣管的另一端與樣氣冷卻器的輸出端相連，所述樣氣冷卻器的輸入端用於連接無氧化爐輻射管上任意一個與外界相通的接口，所述樣氣冷卻器設置在冷卻槽中。更進一步地，所述樣氣冷卻器為蛇形迂迴結構、螺旋圓圈結構、或方框形結構中的一種，所述冷卻槽的冷卻介質為冷水。本發明與現有輻射管測漏方法相比，具有以下顯著技術進步和有益效果I、不需要停爐和降爐溫即可實施，不影響生產，可隨時進行。2、無需要對輻射管燒嘴管路進行拆卸和封堵，構成側漏的裝置簡單，易於實現，成本低，測試周期縮短，方便快捷。3、本發明採用對採樣氣體的成分進行分析的方法，克服了壓力檢測法受爐溫波動影響的缺陷，提高了檢測的準確性和可靠性。本發明提供的裝置可以準確、可靠、方便、快捷地對無氧化爐眾多輻射管在正常生產時實時進行測漏，操作簡單，勞動強度低，花費少。


圖I為一種無氧化爐輻射管在線檢漏裝置的結構示意圖；圖2為另一種無氧化爐輻射管在線檢漏裝置的結構示意圖；圖中，第一冷卻風閥I ;第二冷卻風閥2 ;主空氣閥3 ;煤氣閥4 ;燒嘴端面的測壓接嘴5 ;燒嘴排煙管採樣接嘴6 ;氣體採樣管7 ;樣氣冷卻器8 ;冷卻槽9 ;氫分析儀10 ;排氣管11 ;樣氣冷卻管12。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明實施例I如圖I所示的一種氮氫(或全氫)保護氣的無氧化爐輻射管在線檢漏裝置，包括氫分析儀10，氫分析儀10通過氣體採樣管7連接無氧化爐輻射管的燒嘴排煙管採樣接嘴6，氫分析儀10出口連接有排氣管11，氣體採樣管7的另一端與樣氣冷卻器8的輸出端相連，樣氣冷卻器8的輸入端通過樣氣冷卻管12連接無氧化爐輻射管上的燒嘴排煙管採樣接嘴6。樣氣冷卻器8採用直徑為4_的鋼管摺疊出20個高度小於水桶淨深的蛇形迂迴結構管，樣氣冷卻器8兩端預留350_左右長直段，冷卻槽9由盛水容器構成，水溫為5°C，樣氣冷卻器8主體部分浸入冷卻槽9的水中，樣氣冷卻器8兩端端頭伸出冷卻槽9外；氣體採樣管7採用軟管，其長度以滿足測試場地需要為準。上述裝置進行無氧化爐輻射管在線測漏時，包括如下步驟I)、將無氧化爐輻射管中的氣體排空，關閉無氧化爐輻射管前端的主空氣閥3、第 一冷卻風閥I、第二冷卻風閥2和煤氣閥4，使無氧化爐輻射管構成封閉空間；2)然後將採樣氣體冷卻降溫後，再與氫分析儀相連通，開啟密閉空間上燒嘴排煙管採樣接嘴6處的閥門，打開氫分析儀10 ；3)氫分析儀10對無氧化爐輻射管內的氣體進行採樣分析，數據穩定後，如果檢測結果顯示有氫氣，則說明無氧化爐輻射管存在漏點，如果檢測結果顯示氫氣含量為零，則說明無氧化爐輻射管無漏點。如果採樣氣體中含有氫氣，則說明無氧化爐輻射管存在漏點，如果採樣氣體中氫氣含量為零，則說明無氧化爐輻射管無漏點。實施例2如圖2所示的另一種氮氫(或全氫)保護氣的無氧化爐輻射管在線檢漏裝置，包括氫分析儀10，氫分析儀10通過氣體採樣管7連接無氧化爐輻射管的測壓接嘴5，氫分析儀10出口連接有排氣管11，氣體採樣管7的另一端與樣氣冷卻器8的輸出端相連，樣氣冷卻器8的輸入端通過樣氣冷卻管12連接無氧化爐輻射管上的測壓接嘴5，將將冷卻器8浸入冷卻槽9中冷卻，其中，冷卻槽9為盛水盆，盛滿水溫為8°C的冷水，樣氣冷卻器8採用直徑為3mm的鋼管盤出15個直徑小於冷卻槽9內徑的連續圓圈，冷卻器8兩端留有約350_左右長直段。將冷卻器8的主體部分浸入冷卻槽9中，進出口兩端伸出冷卻槽9外，氣體採樣管7採用軟管，其長度以滿足測試場地需要為準。上述裝置進行無氧化爐輻射管在線測漏時，包括如下步驟I)、將無氧化爐輻射管中的氣體排空，關閉無氧化爐輻射管前端的主空氣閥3、第一冷卻風閥I、第二冷卻風閥2和煤氣閥4，使無氧化爐輻射管構成封閉空間；2)然後使密閉空間中的採樣氣體冷卻降溫後，與氫分析儀相連通；3)開啟密閉空間上測壓接嘴5處的閥門，打開氫分析儀10，氫分析儀10對無氧化爐輻射管內的氣體進行採樣分析，數據穩定後，如果檢測結果顯示有氫氣，則說明無氧化爐輻射管存在漏點，如果檢測結果顯示氫氣含量為零，則說明無氧化爐輻射管無漏點。如果採樣氣體中含有氫氣，則說明無氧化爐輻射管存在漏點，如果採樣氣體中氫氣含量為零，則說明無氧化爐輻射管無漏點。
權利要求
1.一種含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線測漏方法，其特徵在於該方法包括如下步驟 1)先將無氧化爐輻射管與外界相通的各處接口堵塞住，形成密閉空間； 2)然後開啟密閉空間的任意一個接口，使其中的採樣氣體經接口與氫分析儀相連通； 3)氫分析儀分析所採樣的氣體，如果採樣氣體中含有氫氣，則說明無氧化爐輻射管存在漏點，如果採樣氣體中氫氣含量為零，則說明無氧化爐輻射管無漏點。
2.根據權利要求I所述的含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線測漏方法，其特徵在於 所述步驟2)中，將採樣氣體冷卻降溫後，再與氫分析儀相連通。
3.一種為實現權利要求I所述方法而設計的含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線測漏裝置，包括氫分析儀(10)，其特徵在於所述氫分析儀(10)的進氣口與氣體採樣管(7)的一端相連，所述氣體採樣管(7)的另一端用於連接無氧化爐輻射管上任意一個與外界相通的接口。
4.根據權利要求3所述的含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線測漏裝置，其特徵在於所述氫分析儀(10)的排氣口連接有排氣管(11)。
5.根據權利要求3或4所述的含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線測漏裝置，其特徵在於所述氣體採樣管(7)的另一端與樣氣冷卻器(8)的輸出端相連，所述樣氣冷卻器(8)的輸入端用於連接無氧化爐輻射管上任意一個與外界相通的接口，所述樣氣冷卻器(8)設置在冷卻槽(9)中。
6.根據權利要求5所述的含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線測漏裝置，其特徵在於所述樣氣冷卻器(8)為蛇形迂迴結構、螺旋圓圈結構、或方框形結構中的一種，所述冷卻槽(9)的冷卻介質為冷水。
全文摘要
本發明公開了一種含氫保護氣的無氧化爐輻射管在線測漏方法包括如下步驟1)將無氧化爐輻射管中的氣體排空，封閉無氧化爐輻射管； 2)開啟密閉空間的任意一個接口，使其中的採樣氣體經接口與氫分析儀相連通； 3)分析採樣氣體，如果採樣氣體中含有氫氣，則說明無氧化爐輻射管存在漏點，如果採樣氣體中氫氣含量為零，則說明無氧化爐輻射管無漏點。本發明裝置包括氫分析儀，氫分析儀的進氣口與氣體採樣管的一端相連，氣體採樣管的另一端用於連接無氧化爐輻射管上任意一個與外界相通的接口，所述氫分析儀的排氣口連接有排氣管。本發明方法可準確、可靠、方便和快捷地實現無氧化爐輻射管在線快速測漏。
文檔編號G01M3/22GK102879155SQ201210367200
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者丁翠嬌, 蔣揚虎, 朱定松, 李新斌, 陳超, 宋中華, 張旭, 杜家佳, 王義兵, 塗冬明 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司