SU900678A1 - Устройство дл измерени толщины футеровки теплового агрегата - Google Patents

Abstract

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЩШЫ ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВОГО АГРЕГАТА содержащее источник быстрых нейтронов , детектор тепловых и надтеплрвых нейт5)онов и аппарат дл  счета импульсов , поступаклцих от детектора, о тличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно. снабжено блоком из нейтронозамедл ющего материала, выполненным.с каналом , расположенн1О4 по направлению к детектору и содержащим элементы из нейтронозамедл ющего материала, источник быстрых нейтронов, установленный в канале с возможностью перемещени  вдоль него вплотную с нейтронозамедл кшщми элементами и перегородкой , установленной между блоком из нейтронозамедл к цего материала и детектором, который вьшолнен в виде нескольких счетчиков тепловых и надтепловых нейтронов, разделенных параллельными перегородками из нейтронозамедл ющ1его материала. 2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что оно снабжено теплоизолирующим корпусом, в котором размещены детектор тепловых и надтегшовых нейтронов и блок из нейтронозамедл ющего материала. 3.Устройство по П.1, о т л и (Л чающеес  тем, что теплоизолирующий корпус выполнен в виде . двух, заключенных одна в другую металлических оболочек, пространство между которыми заполнено теплоизолирующим волокнистым материалом, со 4.Устройство по п.3, отличающеес  тем, что наружна  металлическа  оболочка корпуса выОд полнена герметичной. 00

Description

Изобретение относитс  к области металлургии, a именно к устройствам дл  определени  толщины футеровки тепловых агрегатов, например сталеплавильных печей, в процессе их эксплуатации.

Известно устройство дл  измерени  толщины футеровки теплового агрегата, вюйочающее источник быстрых нейтронов , спектрометрический детектор радиационного гамма-издучени  и аппарат дли счета импульсов, nocTynatoщих от детектора, представл юпо й собой многоканальный амплитудный или временной анализатор.

Существенн( недостатками такого устройства  вл ютс  низка  точность измерений и невозможность измерени  i футеровки большой толщины вследствие того, что проход щее сквозь футеровку к детектору гамма-излучение в значительной мере поглощаетс  мате риалом футеровки. Из известных устройств дл  измерени  толщины футеровки теплового агрегата наиболее близким к предложенному по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее источник быстрых нейтронов, детектор тепловых и надтепловых нейтронов и аппа рат дл  счета импульсов, поступающих от детектора. Источник быстрых нейтронов помещен в контейнер из композиционного материала} обеспечивающего поглощение быстрых нейтронов . Детектор выполнен в виде счетчи ка тепловых нейтронов с дополнительн замедлителем надтепловых нейтронов д тепловыхJ установленного в кожухе из материала, поглоща1ащего медленные Нейтроны. Одним из недостатков известного устройства  вл етс  невысока  точ- ность измерени , что обусловлено малой величине чувствительного объемй детектора, содержащего лишь один счетчик тепловых нейтронов, и низкой плотностью потока тепловых и надтепл вых нейтронов, отраженных материалом футеровки, а также тем, что продолжи тельность одного измерени  ограничен несколькими секундами из-за перегрев и выхода из стро  счетчика тепловых нейтронов, располоз1кнного при измерении на нагретой поверхности футеровки теплового агрегата. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Цель достигаетс  тем, что устройство снабжено блоком из нейтроноза- медл ющего материала, выполненным с каналом, расположенным по направленшо к детектору и содержащ1ш элементы HS нейтронозамедл ющего материала источник быстрых нейтронов, установленный в канале с возможностью перемещени  вдоль него вплотную с нейтро нозамедл ющими элементами, и перегородкой , установленной межву блоком из нейтронозамедл кхцего материала и детектором, который выполнен в виде нескольких счетчиков тепловые и надтепловых нейтронов, разделенных пара перегородками из нейтроноэамедл ющего материала. Кроме того , устройство снабжено теплоизолиру хицим корпусом, в котором размещен детектор тепловых и надтепловых нейтронов и блок из нейтронозамедл ющего материала, а корпус выполнен в виде двух заключенных одна в другую металлических оболочек, пространство между которыми заполнено теплоизол ционным волокнистым материалом, причем наружна  оболочка корпуса выполнена Герметичной. На фиг.1 изображено предложенное устройство, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - устройство, помещенное в защитный контейнер, общий вид. . Устройство содержит источник 1 быстрых нейтронов, снабженный отражателем 2, выполненным в виде пластины из свинца. Источник 1 и примыкакнцие друг к другу элементы 3, выполненные из нейтронозамедл ющего материала - плавленого антрацена, помещены с возможностью перемещени  в канал 4, выполненный в блоке 5 из плавленого антрацекл. Активность источника 1 составл ет 5x10 н/с. Канал 4 выполнен Б направлении к детектору 6. Ме ду блоком 5 и детектором 6 установлена перегородка 7 из материала, поглс цакщего тепловые нейтроны, металлического кадми . Детектор 6 состоит из гелиевых счетчиков 8 тепловых нейтронов, расположенных в 2 р да, разделенные перегородкой 9 из плавленого антрадена . Детектор 6 и блок 5 заключены в общий теплоизолирующий корпус,выполненный в виде помещенных одна в другую стальных оболочек 10 и t1, пространство е аду которыми заполнено каолиновьм волокном 12. Оболочка 11 выполнена герметичной и снабжена съемными крышками 13 и 14. Счетчики 8 через контакты 15 соединены с аппаратом 16 дл  счета импульсов , поступающих от детектора 6. Аппарат 16 содержит усилитель 17 и пересчетный прибор 18. Устройство снабжено съемным защитаам контейнером 19, предназначенным дл  биологической защиты во врем  транспортировки и хранени  устройства , и штангой 20, шарнирно соединенной с оболочкой 11 корпуса, служащей дл  перемещени  детектора . 6 и блока 5 с измер емым участком огнеупорной I футеровки 21, заключенной в метапли ческий корпус 22 теплового агрегата Описанное устройство работает сле дующим образом. Перемеща  элементы 3 и истдчник в канале 4, подбирают такое рассто н между источником 1 и детектором 6, к торое при данной толщине футеровки обеспечивает наибольшую крутизну зависимости скорости счета тепловых нейтронов от ТОЛЩИ.НЫ футеровки 21. Затем подают питание к аппарату 16 и при помощи штанги 20 вплотную приставл ют детектор 6 и блок 5 к ко пусу 22 теплового агрегата. При этом источник 1 испускает быстрые нейтроны , которые проникают через корпус 2 в огнеупорную футеровку 21. Часть нейтронов направл етс  в футеровку отражател  2. Быстрые нейтроны рассе ваютс  и замедл ютс  за счет столкно вений с  драми элементов материала ф теровки 21. Быстрые нейтройы, испускаемые источником 1 в сторону детектора 6, за медл ютс  материалом блока 5, после чего поглощаютс  кадмием перегородки 7. Тепловые и надтепловые нейтроны, попавпгае в детектор 6 в результате рассе ни  футеровкой 21, фиксируютс  счетчиками 8, причем тепловые нейтроны регистрируютс  теми двум  счетчиками 8, которые наход тс  в непосредственной близости к корпусу 22, Поскольку эффективность счета те ловых нейтронов гелиевыми счетчиками близка к 80%, то тепловые нейтроны практически полностью поглощают- с  указанными двум  счетчиками 8. Надтепловые нейтроны, не регистриру сь счетчиками 8, расположенными в непосредственной близости к корпусу 22, попадают в перегородку 9, где замедл ютс  до тепловых энергий, и фиксируютс  всеми счетчиками 8. Импульсы от детектора 6 через коаксиальный кабель поступают на усилитель 17 и регистрируютс  пересчетным прибором 18. Зафиксированное этим прибором в течение заданного времени число импульсов переводитс  в значение толщины футеровки по предварительно построенному градуировочному графику, выражающему зависимость скорости счета импульсов от толщины футеровки данного вида. После проведени  измерени  аппарат 16 выключают, и детектор 6 и блок 5 помещают в защитный контейнер 19. Предложенное устройство позвол ет вести экспрессный контроль остаточной толщины футеровки теплового агрегата в процессе службы на любом участке футеровки, доступ к которому возможен с одной наружной стороны. При этом такой контроль Можно осуществл ть как при наличии, так и при отсутствии металлического кожуха теплового агрегата. Экспрессный контроль позвол ет надежно определить максимально допустимый срок службы футеровки плавильного теплового агрегата и предотвратить возникновение аварийшох ситуаций вследствие преждевременного прожигани  футеровки расплавленным металлом на наиболее быстроизнашиваегшх участках .

18

17

7 /ЯУ//////7////////////////

.l S Ю11 lilt

а

Фие.З

Claims (4)

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВОГО АГРЕГАТА, содержащее источник быстрых нейтронов, детектор тепловых и надтепловых . нейтронов и аппарат для счета·импульсов, поступающих от детектора, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно. снабжено блоком из нейтронозамедляющего материала, выполненным.с каналом, расположенным по направлению к детектору и содержащим элементы из нейтронозамедляющего материала, источник быстрых нейтронов, установлен2 ный в канале с возможностью перемещения вдоль него вплотную с нейтронозамедляющими элементами и перегородкой, установленной между блоком из нейтронозамедляющего материала и детектором, который выполнен в виде нескольких счетчиков тепловых и надтепловых нейтронов, разделенных параллельными перегородками из нейтронозамедляющего материала.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а· ю щ е е с я тем, что оно снабжено теплоизолирующим корпусом, в котором размещены детектор тепловых и надтепловых нейтронов и блок из нейтронозамедляющего материала. о

3. Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что теплоизолирующий корпус выполнен в виде двух, заключенных одна в другую металлических оболочек, пространство · между которыми заполнено теплоизолирующим волокнистым материалом,

4. Устройство по п.З, отличающееся тем, что наружная металлическая оболочка корпуса выполнена герметичной.