加工用容器衬里的非破坏性测试制造技术

非破坏性测试耐火材料衬里的加工用容器的方法，该方法包括以下步骤：（ａ）用脉冲锤撞击用耐火材料内衬的加工用容器的外壁；（ｂ）测量耐火材料衬里的加工用容器的所选择的频率特性；和（ｃ）分析所测量的频率特性，和从所述测量的频率特性确定耐火材料内衬的完整性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加工用容器衬里的非破坏性测试本专利技术涉及加工用容器衬里的完整性测试。详细地说，本专利技术 涉及加工用容器衬里的非破坏性测试方法。用耐火混凝土 、砖和其它陶瓷材料衬里的加工用容器用于许多 用途，包括在水泥、石油、石油化工、矿物加工、巩土和其它工业。 有时衬里破裂，需要更换或修理。加工用容器的衬里故障包括耐火 层剥离、锚支持元件故障、在耐火层中的层离、空隙、破裂或蜂窝 状等。为了维护用耐火材料衬里的加工用容器， 一般必需将加工用容 器离线，检查耐火村里。当耐火衬里状况良好时，为了检查耐火衬 里而将加工用容器离线是不必要的，可能引起生产力的损失。某些 加工用容器可能花费很多小时，甚至几天来充分冷却或达到检查的 条件。耐火衬里的检查也是潜在危险的操作。为了检查和确定衬里 的状况，操作者进入加工用容器。当操作者已经在容器内时，衬里 已经从加工用容器掉落之处会发生事故。除了从加工用容器内部目测检查之外，可以使用各种破坏性测 试确定耐火衬里的完整性。例如，为了评估耐火衬里的完整性，已 经使用了取芯钻探。破坏性测试一般不理想，因为测试本身可损害 衬里的完整性。现在，我们发现了耐火衬里的加工用容器的非^C坏性测试方法， 该方法克服或改善了至少一种上述问题，或给用户提供有用的或商 业的选择。依照本专利技术的第一个实施方案，提供了耐火材料衬里的加工用容器的非石皮坏性测试方法，该方法包^^以下步骤(a)用脉沖锤撞击用耐火材料内村的加工用容器的外壁；(b)测量耐火材料衬里的加工用容器的所选择的频率特性；和(C)分析所测量的频率特性，和从所述测量的频率特性确定耐火 材料内衬的完整性。其优点在于，本专利技术的方法能够使容器在线时或维护人员进入 加工用容器之前，进行耐火材料衬里的加工用容器的耐火材料内衬 的完整性测试。通过避免定期维护的必要和使容器仅在必需时才离 线维护，这允许更有效地补救耐火材料的衬里。此外，由于在将容 器离线之前确定内衬的完整性，可更好地计划耐火材料衬里补救的 能力，所以可以减少容器离线的时间、周期。通过识别易受灾难性 故障影响的和从加工用容器外壳掉落的那些耐火材料部分，可以有 利地降低与操作者进入加工用容器相关的风险。通过当容器在线或 离线时均能够评估耐火材料的衬里，在退化到这样的灾难性故障可 能发生的点之前，也可能指导耐火衬里的补救。在本专利技术的方法中，用脉沖锤撞击加工用容器的外壁。要求用于本专利技术的脉冲锤对加工用容器的外壁施加撞击，并测量所述撞击 的力。锤提供由接近恒力组成的脉冲，该力在宽的频率范围内施加。 通常，通过锤的尖端确定施加力的频率范围。 一般为脉冲锤装备各 种能够产生最高达2000 Hz频率的尖端。 一般用安装在锤的撞击端上 的积分型石英力传感器(或负荷单元)测量施加的力。传感器将所施加 的冲击力转换成电信号。优选本专利技术使用的脉沖锤是模态调谐式脉冲锤，即设计消除反 弹(多次撞击)的脉沖锤。本专利技术使用的脉冲锤也可包括交替的较软和 较硬的锤尖端，以在加工用容器中提供所期望的频率响应。此外， 可以使用扩展器增加或减少锤的质量，从而增加或减少撞击的持续 时间，和用由撞击赋予的低频范围信号提供增加或减少的能量。可用一个或多个加速度计，如地震检波器测量压力容器对撞击 的响应。加速度计测量加工用容器在频率范围内的响应，才是供测量 的耐火材料衬里的加工用容器所选择频率特性的数据。通常，加速度计是具有单一自由度的地震检波器，其中通过线 圏穿过磁场运转，产生地震检波器的输出信号。线圈中的电压与线 圈和,兹场之间的相对速度成正比。为了确定耐火材料内衬的完整性，在各种频率特性的频率范围 内，分析来自加速度计和脉沖锤力传感器的输出信号。用耐火材料衬里的加工用容器通常包含外壳。所述外壳一般由 钢或其他常规材料形成。耐火衬里附接在外壳上。用各种耐火衬里 来使加工用容器隔热，但为方便起见，本专利技术将对包含隔热层和致密的"热面(hotface)"层的耐火衬里进行描述。可以理解，其他构造的耐火衬里可用于本专利技术适用的各种应用中。通常，在包含隔热层和致密的"热面"层的耐火衬里中，通过附 接在壳体上的锚来保持耐火材料的位置。将通常由不锈钢或钢合金 形成的锚焊接到容器壳体的内表面上，隔热层通过锚固定在壳体的 内表面上。最近，已经使用了陶瓷锚。致密的"热面"层也使用锚固定， 与隔热层保持邻接。隔热层和致密的热面层通常由许多砖或者易于 构造或维护的其它部分形成。耐火衬里的故障可由一个或两个耐火衬里层脱离、耐火衬里各 层之间层离、耐火衬里和压力容器壳体之间层离、耐火衬里各层中 形成空隙、耐火衬里破裂或其它故障等引起。耐火衬里通常由陶瓷材料形成，因此相对易碎，和遭受脆性故 障，导致因耐火衬里从加工用容器壳体的内表面完全去除而引起的 潜在灾难性故障。为了确定耐火材料内衬的完整性所选择的耐火材料村里的加工 用容器的频率特性可选自动态刚度、平均迁移率(mobility)、平均迁 移率的斜率、平均迁移率比的峰值及其组合。通过例如可由加速度计测量的响应速度，除以例如可由力传感 器测量的脉冲锤施加的力，确定耐火材料衬里的压力容器的迁移率(以m/sec/N测量)。计算确定各选择频率点的迁移率。选择的频率点可以 在预定的频率间隔。为了验证所测量参数的准确度，可校准用来确 定迁移率的仪器。从低频率范围的迁移率斜率，获得耐火材料衬里的加工用容器 的动态刚度。通常从在0-200 Hz之间的迁移率斜率确定动态刚度， 虽然也可以使用较低范围如0-50 Hz。动态刚度斜率允许确定耐火材料质量、耐火材料厚度和/或耐火 材料的支持条件。0-200 Hz范围内的迁移率曲线的斜率部分限定测 试点周围的耐火材料衬里的动态刚度。从顺应性(compliance)的倒数 确定动态刚度，其中顺应性是低频率范围的迁移率曲线斜率。通常确定在较高频率范围如100-1500 Hz或者100-800 Hz内的 平均迁移率。平均迁移率与测试点周围的耐火衬里的密度和厚度有关。容器 已知完好(在流水作业线)区域的平均迁移率与容器其它区域的相当。 在选择的频率范围内的稳定迁移率(相对恒定的值)一般指示衬里的实 心部分。板厚度减小或界面剥离对应于平均迁移率增加。例如，当 耐火材料层全部剥离发生时，那么耐火衬里变得更具有移动性。平 均迁移率反映上部剥离层的厚度。此外，耐火材料层的任何破裂或 蜂窝状会减少阻尼，从而平均迁移率随频率增加而增加。平均迁移率比的峰值与耐火材料的剥离或层离有关。在例如加 工用容器的壳体之间或耐火材料各层之间的耐火衬里存在支持损失的地方，观察到平均迁移率增加。不希望受理论束绰，相信在表面与脉冲锤产生应力波时，形成 压缩区，该压缩区产生的应力波穿透结构直至遇到反射体。通常反 射体由结构中力阻抗的改变组成。引起力阻抗的结构构型的实例包 括材料的改变、横截面面积的改变和其他形式的中断。当应力波遇到阻抗改变时， 一部分波反射回结构表面，并可i己 录在加速度计上， 一部分波通过阻抗改变传送。现在结合附图和实施例描述本专利技术，这些实施例用来举例说明 本专利技术，并无意限制本专利技术公开的范围。附图说明图1显示加工用容器衬里的典型构造。该容器具有外壳，该外 壳与锚附接。通过锚将隔热层附接在壳体，也通过锚将致密的热面 层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非破坏性测试耐火材料衬里的加工用容器的方法，所述方法包括以下步骤：　　　　（ａ）用脉冲锤撞击用耐火材料内衬的加工用容器外壁；　　　　（ｂ）测量该耐火材料衬里的加工用容器的所选择频率特性；和　　　　（ｃ）分析所测量的频率特性，和由所述测量的频率特性确定耐火材料内衬的完整性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G帕尔默，
申请(专利权)人：P回应IP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]