CN102879155A

CN102879155A - 含氢保护气的无氧化炉辐射管在线检漏方法及其装置

Info

Publication number: CN102879155A
Application number: CN2012103672001A
Authority: CN
Inventors: 丁翠娇; 蒋扬虎; 朱定松; 李新斌; 陈超; 宋中华; 张旭; 杜家佳; 王义兵; 涂冬明
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明公开了一种含氢保护气的无氧化炉辐射管在线测漏方法包括如下步骤：1）将无氧化炉辐射管中的气体排空，封闭无氧化炉辐射管； 2）开启密闭空间的任意一个接口，使其中的采样气体经接口与氢分析仪相连通； 3）分析采样气体，如果采样气体中含有氢气，则说明无氧化炉辐射管存在漏点，如果采样气体中氢气含量为零，则说明无氧化炉辐射管无漏点。本发明装置包括氢分析仪，氢分析仪的进气口与气体采样管的一端相连，气体采样管的另一端用于连接无氧化炉辐射管上任意一个与外界相通的接口，所述氢分析仪的排气口连接有排气管。本发明方法可准确、可靠、方便和快捷地实现无氧化炉辐射管在线快速测漏。

Description

含氢保护气的无氧化炉辐射管在线检漏方法及其装置

技术领域

本发明涉及氮氢（或全氢）保护气的无氧化热处理炉辐射管检漏技术，具体地指一种含氢保护气的无氧化炉辐射管在线检漏方法及其装置。

技术背景

辐射管无氧化炉的密封性完好，在炉内不产生氧化铁皮或产生极少的氧化铁皮，在保证钢板的各项性能的前提下，可以获取优良的表面质量。这种无氧化炉因能满足钢铁市场上的各种热处理要求而备受各个钢厂青睐。如果炉体密封性能不好或者辐射管被烧穿造成助燃空气或者未燃烧完的煤气泄漏到无氧化炉内部，则会在无氧化炉内产生氧化气氛，不仅导致钢板表面形成氧化铁皮，同时会在钢板下表面形成压痕，严重影响钢板的表面质量，而且容易造成无氧化炉底辊结瘤，影响无氧化炉底辊的使用寿命，特别是对于全部或部分采用氢气为保护气体的无氧化炉而言，如发生泄漏，空气进入炉内还存在爆炸的危险，是生产中极大的安全隐患。

随着现代无氧化炉的宽度和长度日益拓展，辐射管的长度和数量也大幅度增加，无氧化炉辐射管内漏的检查与预测预控，对生产的顺利进行、产量、质量、辐射管和炉底辊等部件的使用寿命以及节能降耗等都有着举足轻重的影响。现有技术中针对热处理炉辐射管内漏的检测方法如下：

专利号为ZL201010117264.7的中国发明专利，公开了一种辊底式无氧化炉辐射管批量快速测漏方法，该方法是在辐射管烧嘴本体与废气管连接处加装密封垫和防爆片，堵塞辐射管废气出口，再通过助燃风机供风，保持助燃空气管路系统压力维持在6±0.5kPa，然后由检测人员进入炉内，通过采用肥皂水涂刷的方法对辐射管检漏。该方法存在的缺陷是：需要停炉并待炉温降至室温后方能实施，不能在生产过程中在线进行，而连续生产的作业炉全年停炉次数和停炉时间有限，停炉就意味着减产。另外该方法需要制作大量的密封垫和防爆片，需要对每根辐射管烧嘴废气管逐一进行拆卸封堵，实施成本高，工作量大，作业时间长。检测人员需进入炉内作业，劳动强度大，危险性高，尤其是对于竖炉而言，实施难度更大。

专利号为ZL201010117275.5的中国发明专利，公开了一种辊底式无氧化炉辐射管在线快速测漏方法，该方法是在辐射管烧嘴本体与废气管连接处加装密封垫和防爆片，堵塞辐射管废气出口，再断开烧嘴空气进气管，从烧嘴空气进气口处往辐射管内注入氮气并保持管路压力维持在6±0.5kPa，然后密封进气口，在烧嘴空气测压嘴或煤气测压嘴处检测管内压力，若压力降低则判定辐射管有漏点。该方法存在的缺陷是：需要制作密封垫和防爆片，需要对辐射管烧嘴废气管和空气管进行拆卸封堵，需要氮气气源和相应的送气管路，实施成本高，工作量大，作业时间长。同时该方法还存在检测误差大的缺点：由于辐射管处于炉内高温环境，辐射管管内气体温度会随着炉温变化而发生变化，相应地封闭在管内的气体压力也会随之改变，根据压力来判定辐射管有无泄漏的方法存在较大误差。

现有技术仍然没有一个有效的方法能够针对数量众多的辐射管进行在线泄漏测试，特别是在正常生产时进行的同步检测更是难题中的难题。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述技术缺陷，提供一种在氮氢（或全氢）保护气的无氧化炉辐射管正常生产的情况下，能够实时、高效、快捷地进行漏检，并且漏点检测的准确性和可靠性高、劳动强度低、运行成本低的无氧化炉辐射管在线测漏方法及其装置。

为实现上述目的，本发明所设计的氮氢（或全氢）保护气的无氧化炉辐射管在线测漏方法，它包括如下步骤：

1）先将无氧化炉辐射管与外界相通的各处接口堵塞住，形成密闭空间；

2）然后开启密闭空间的任意一个接口，使其中的采样气体经接口与氢分析仪相连通；

3）氢分析仪分析所采样的气体，如果采样气体中含有氢气，则说明无氧化炉辐射管存在漏点，如果采样气体中氢气含量为零，则说明无氧化炉辐射管无漏点。

进一步地，上述步骤2）中，将采样气体冷却降温后，再与氢分析仪相连通。

本发明提供的无氧化炉辐射管在线测漏装置，包括氢分析仪，所述氢分析仪的进气口与气体采样管的一端相连，所述气体采样管的另一端用于连接无氧化炉辐射管上任意一个与外界相通的接口，所述氢分析仪的排气口连接有排气管。

进一步地，所述气体采样管的另一端与样气冷却器的输出端相连，所述样气冷却器的输入端用于连接无氧化炉辐射管上任意一个与外界相通的接口，所述样气冷却器设置在冷却槽中。

更进一步地，所述样气冷却器为蛇形迂回结构、螺旋圆圈结构、或方框形结构中的一种，所述冷却槽的冷却介质为冷水。

本发明与现有辐射管测漏方法相比，具有以下显著技术进步和有益效果：

1、不需要停炉和降炉温即可实施，不影响生产，可随时进行。

2、无需要对辐射管烧嘴管路进行拆卸和封堵，构成侧漏的装置简单，易于实现，成本低，测试周期缩短，方便快捷。

3、本发明采用对采样气体的成分进行分析的方法，克服了压力检测法受炉温波动影响的缺陷，提高了检测的准确性和可靠性。

本发明提供的装置可以准确、可靠、方便、快捷地对无氧化炉众多辐射管在正常生产时实时进行测漏，操作简单，劳动强度低，花费少。

附图说明

图1为一种无氧化炉辐射管在线检漏装置的结构示意图；

图2为另一种无氧化炉辐射管在线检漏装置的结构示意图；

图中，第一冷却风阀1；第二冷却风阀2；主空气阀3；煤气阀4；烧嘴端面的测压接嘴5；烧嘴排烟管采样接嘴6；气体采样管7；样气冷却器8；冷却槽9；氢分析仪10；排气管11；样气冷却管12。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例1

如图1所示的一种氮氢（或全氢）保护气的无氧化炉辐射管在线检漏装置，包括氢分析仪10，氢分析仪10通过气体采样管7连接无氧化炉辐射管的烧嘴排烟管采样接嘴6，氢分析仪10出口连接有排气管11，气体采样管7的另一端与样气冷却器8的输出端相连，样气冷却器8的输入端通过样气冷却管12连接无氧化炉辐射管上的烧嘴排烟管采样接嘴6。样气冷却器8采用直径为4mm的钢管折叠出20个高度小于水桶净深的蛇形迂回结构管，样气冷却器8两端预留350mm左右长直段，冷却槽9由盛水容器构成，水温为5℃，样气冷却器8主体部分浸入冷却槽9的水中，样气冷却器8两端端头伸出冷却槽9外；气体采样管7采用软管，其长度以满足测试场地需要为准。

上述装置进行无氧化炉辐射管在线测漏时，包括如下步骤：

1）、将无氧化炉辐射管中的气体排空，关闭无氧化炉辐射管前端的主空气阀3、第一冷却风阀1、第二冷却风阀2和煤气阀4，使无氧化炉辐射管构成封闭空间；

2）然后将采样气体冷却降温后，再与氢分析仪相连通，开启密闭空间上烧嘴排烟管采样接嘴6处的阀门，打开氢分析仪10；

3）氢分析仪10对无氧化炉辐射管内的气体进行采样分析，数据稳定后，如果检测结果显示有氢气，则说明无氧化炉辐射管存在漏点，如果检测结果显示氢气含量为零，则说明无氧化炉辐射管无漏点。如果采样气体中含有氢气，则说明无氧化炉辐射管存在漏点，如果采样气体中氢气含量为零，则说明无氧化炉辐射管无漏点。

实施例2

如图2所示的另一种氮氢（或全氢）保护气的无氧化炉辐射管在线检漏装置，包括氢分析仪10，氢分析仪10通过气体采样管7连接无氧化炉辐射管的测压接嘴5，氢分析仪10出口连接有排气管11，气体采样管7的另一端与样气冷却器8的输出端相连，样气冷却器8的输入端通过样气冷却管12连接无氧化炉辐射管上的测压接嘴5，将将冷却器8浸入冷却槽9中冷却，其中，冷却槽9为盛水盆，盛满水温为8℃的冷水，样气冷却器8采用直径为3mm的钢管盘出15个直径小于冷却槽9内径的连续圆圈，冷却器8两端留有约350mm左右长直段。将冷却器8的主体部分浸入冷却槽9中，进出口两端伸出冷却槽9外，气体采样管7采用软管，其长度以满足测试场地需要为准。

上述装置进行无氧化炉辐射管在线测漏时，包括如下步骤：

2）然后使密闭空间中的采样气体冷却降温后，与氢分析仪相连通；

3）开启密闭空间上测压接嘴5处的阀门，打开氢分析仪10，氢分析仪10对无氧化炉辐射管内的气体进行采样分析，数据稳定后，如果检测结果显示有氢气，则说明无氧化炉辐射管存在漏点，如果检测结果显示氢气含量为零，则说明无氧化炉辐射管无漏点。如果采样气体中含有氢气，则说明无氧化炉辐射管存在漏点，如果采样气体中氢气含量为零，则说明无氧化炉辐射管无漏点。

Claims

1.一种含氢保护气的无氧化炉辐射管在线测漏方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的含氢保护气的无氧化炉辐射管在线测漏方法，其特征在于：所述步骤2）中，将采样气体冷却降温后，再与氢分析仪相连通。

3.一种为实现权利要求1所述方法而设计的含氢保护气的无氧化炉辐射管在线测漏装置，包括氢分析仪（10），其特征在于：所述氢分析仪（10）的进气口与气体采样管（7）的一端相连，所述气体采样管（7）的另一端用于连接无氧化炉辐射管上任意一个与外界相通的接口。

4.根据权利要求3所述的含氢保护气的无氧化炉辐射管在线测漏装置，其特征在于：所述氢分析仪（10）的排气口连接有排气管（11）。

5.根据权利要求3或4所述的含氢保护气的无氧化炉辐射管在线测漏装置，其特征在于：所述气体采样管（7）的另一端与样气冷却器（8）的输出端相连，所述样气冷却器（8）的输入端用于连接无氧化炉辐射管上任意一个与外界相通的接口，所述样气冷却器（8）设置在冷却槽（9）中。

6.根据权利要求5所述的含氢保护气的无氧化炉辐射管在线测漏装置，其特征在于：所述样气冷却器（8）为蛇形迂回结构、螺旋圆圈结构、或方框形结构中的一种，所述冷却槽（9）的冷却介质为冷水。