摘 要:通过红外热像图确定炉窑内衬缺陷部位,根据缺陷严重程度、面积大小,制定施工方案,指导灌浆造衬施工等,保证炉窑设备安全运行。
关键词:红外热像图;检测;炉窑内衬缺陷;指导施工
炼铁工艺是连续不间断作业,对炉窑设备的要求很高。生产厂家迫切要求提供一种技术先进、简单易行的检测手段,以及时预报运行中的炉窑等关键设备的工作状况,由目前的事故检修和定期检修向预知维修过渡。
一、红外热像技术的诊断原理
红外检测诊断技术具有不停电、不取样、非接触、直观、准确、实时、灵敏度高、快速、安全、应用范围广等优点,是保证炉窑等关键设备安全、经济运行的重要措施。
1.红外热像仪设备简介
红外热像仪使用红外波段测量热图像,不仅能测量物体表面的温度场,而且能指出被测表面过热点的温度值和过热区的大小及位置。因此红外热像技术在设备故障诊断领域起到越来越重要的作用。
2.红外热像诊断的技术路线
(1)为炉窑等关键设备建立热图像档案。
(2)定期巡检,发现故障隐患并分类,指导预知维修并建立故障档案。
(3)采用相对测温、接触/非接触测温、现场标定、比例分析和计算机图像处理等技术。
(4)制定工作流程,规范操作。
二、炉窑内衬缺陷的红外热像诊断
1.炉窑结构介绍
炉窑系统包括炉窑本体及烟道和管道等。炉墙由炉衬和炉壳组成,炉衬用于承受炉窑的高温和化学作用,保护炉壳,减少热损失和形成燃烧、蓄热空间。
2.炉衬缺陷与监视
炉衬在工作过程中不断受到高温、机械和化学的破坏作用而逐渐损坏,破坏严重时将导致炉壳管壳变形、鼓包、开焊、烧穿,造成事故。因此必须加强对炉衬的日常监视,发现问题及时处理,以免酿成重大事故。
炉衬缺陷监视的传统方法,一般是靠眼看、耳听来观查炉壳是否发红、鼓包和漏风。缺点是:(1)无法及时发现炉衬的早期缺陷,贻误抢修时机;(2)无法确定炉衬缺陷的部位和损坏程度;(3)无法指导补焊、灌浆,使检修陷入盲目。
因此,应用红外热成像技术于炼铁厂炉窑内衬缺陷的检测十分必要:
3.应用举例
例1. 5#高炉4#热风炉朝天孔内衬大面积剥落经红外热图像检测,发现该部位内衬大面积剥落,缺陷表面温度高达345℃;经灌浆造衬处理后,该部位表面温度降至99℃,完全恢复正常(见图1)。
例2. 5#高炉热风主管1#施工孔内衬大面积剥落经红外热像图检测,热风主管1#施工孔部位内衬大面积剥落,缺陷表面温度高达308℃;经灌浆造衬处理后,表面温度降至173℃,完全恢复正常(见图2)。
三、结论
实施炉窑内衬缺陷的红外热像诊断取得了良好效果。
1.对运行状态下的炉窑、电气、机械等关键设备进行定期监测,重点部位用二维温度场显示出来,可及时发现并处理早期隐患。
2.通过红外热像图确定炉窑内衬缺陷部位,分析缺陷严重程度、缺陷面积大小,制定施工方案,指导灌浆造衬施工等最后,用红外热像图验收施工质量,以确保修复后的设备安全可靠运行。
3.建立炉窑设备运行状态数据库,避免发生重大设备事故,确保生产正常进行及关键部位处于受控状态。
(本文彩色红外热像图见本期彩P10)
参考文献:
[1]陈焕生.温度测试技术及仪表[M].水利电力出版社,1987.
[2]上海市电力公司.电力设备红外检测诊断图谱及应用规范[S].中国电力出版社.2004.
[3]李云祖.武钢生产概论[M].北京科学技术出版社,1994.
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