高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测方法技术

本发明专利技术公开了一种高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测方法，本方法在炉壳环焊缝两侧的测点呈直线间隔设置高温应力传感器；采集高温应力传感器的监测信号并经信号调理和模数转换后传送至云端管理平台，并以云数据形式存储；设定炉壳应力值的安全阈值，根据云数据分析计算炉壳测点的应力值；将炉壳测点的应力值与安全阈值进行比较，若大于安全阈值，则云端管理平台给出预警信号；预警信号以短信或邮件形式传输至若干客户端实现数据推送，对热风炉炉壳裂纹性缺陷进行监测和预警。本方法克服传统热风炉炉壳裂纹检测的缺陷，解决炉壳裂纹从内壁向外壁开裂无法提前检测预警的问题，确保高炉热风炉的安全顺行。高炉热风炉的安全顺行。高炉热风炉的安全顺行。

【技术实现步骤摘要】
高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测方法


[0001]本专利技术涉及检测
，尤其涉及一种高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测方法。

技术介绍

[0002]高炉热风炉以优质高产及长寿节能为目标，由于高炉区域环境恶劣，热风炉结构锈蚀比较明显，一旦出现裂纹，产生漏气风险，则存在较大的安全隐患，同时对于热风炉的整体结构安全也产生巨大的安全隐患。
[0003]针对热风炉炉壳裂纹，现场一般进行无损检测、超声波测厚、现场理化失效分析测试。通过无损检测摸清裂纹实际情况，通过金相测试进行炉壳显微组织、晶粒度等级等分析，从而发现裂纹并根据裂纹状况作出预警。但是由于热风炉为直径大于20米、高度大于30米的钢结构，且不同形式的热风炉，其结构形式也不同，炉壳裂纹极其难发现、难预警，对于高炉热风炉的安全顺行至关重要。
[0004]通过现场挖补取样，进行理化失效分析，包括宏观检查、金相分析、腐蚀产物分析、裂纹形态及开裂原因分析，经研究表明炉壳的环焊缝附近主要存在两种类型的裂纹：垂直于环焊缝的垂直裂纹和平行于环焊缝的平行裂纹，两种类型的裂纹均起始于炉壳内壁，垂直裂纹贯穿环焊缝，平行裂纹分布在环焊缝附近，两种类型的裂纹均存在树枝状特征。
[0005]由于炉壳裂纹均起始于炉壳内壁，现有的常规检测方式无法及时发现和预警热风炉的裂纹性缺陷，因此，针对热风炉炉壳裂纹的监测是确保高炉热风炉安全顺行前提。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测方法，本方法克服传统热风炉炉壳裂纹检测的缺陷，解决炉壳裂纹从内壁向外壁开裂无法提前检测预警的问题，确保高炉热风炉的安全顺行。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测方法包括如下步骤：步骤一、设定热风炉炉壳环焊缝两侧的测点，将高温应力传感器沿环焊缝圆周方向呈直线间隔设于热风炉炉壳环焊缝两侧的测点；步骤二、采集高温应力传感器的监测信号并经信号调理和模数转换后传送至云端管理平台，并以云数据形式存储；步骤三、设定热风炉炉壳应力值的安全阈值，根据云数据分析计算热风炉在工作状态时的炉壳受力状态，得到炉壳测点的应力值；步骤四、将炉壳测点的应力值与安全阈值进行比较，若大于安全阈值，则云端管理平台给出预警信号；步骤五、预警信号经网络以短信或邮件形式传输至若干客户端，实现云端管理平台向若干客户端的数据推送，对热风炉炉壳裂纹性缺陷进行监测和预警。
[0008]进一步，所述热风炉炉壳环焊缝两侧测点的高温应力传感器呈水平方向、垂直方向和45度角方向布置，实现测点的三向应力状态监测。
[0009]进一步，所述云端管理平台炉壳测点应力值的计算模型为：其中，为炉壳材料的弹性模量，为炉壳材料的泊淞比，为测点的水平方向应变监测值，为测点的垂直方向应变监测值，为测点的45度角方向应变监测值，为测点的水平方向/垂直方向应变测试值,为测点的主应力方向角度。由于本专利技术高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测方法采用了上述技术方案，即本方法在炉壳环焊缝两侧的测点呈直线间隔设置高温应力传感器；采集高温应力传感器的监测信号并经信号调理和模数转换后传送至云端管理平台，并以云数据形式存储；设定炉壳应力值的安全阈值，根据云数据分析计算炉壳测点的应力值；将炉壳测点的应力值与安全阈值进行比较，若大于安全阈值，则云端管理平台给出预警信号；预警信号以短信或邮件形式传输至若干客户端实现数据推送，对热风炉炉壳裂纹性缺陷进行监测和预警。本方法克服传统热风炉炉壳裂纹检测的缺陷，解决炉壳裂纹从内壁向外壁开裂无法提前检测预警的问题，确保高炉热风炉的安全顺行。
附图说明
[0010]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为本方法中热风炉炉壳环焊缝两侧的测点布置示意图；图2为本方法中炉壳测点的高温应力传感器布置示意图。
具体实施方式
[0011]实施例如图1所示，本专利技术高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测方法包括如下步骤：步骤一、设定热风炉炉壳1环焊缝11两侧的测点2，将高温应力传感器3沿环焊缝11圆周方向呈直线间隔设于热风炉炉壳1环焊缝11两侧的测点2；步骤二、采集高温应力传感器的监测信号并经信号调理和模数转换后传送至云端管理平台，并以云数据形式存储；步骤三、设定热风炉炉壳应力值的安全阈值，根据云数据分析计算热风炉在工作状态时的炉壳受力状态，得到炉壳测点的应力值；步骤四、将炉壳测点的应力值与安全阈值进行比较，若大于安全阈值，则云端管理平台给出预警信号；步骤五、预警信号经网络以短信或邮件形式传输至若干客户端，实现云端管理平台向若干客户端的数据推送，对热风炉炉壳裂纹性缺陷进行监测和预警。
[0012]如图2所示，优选的，所述热风炉炉壳环焊缝两侧测点2的高温应力传感器3呈水平方向、垂直方向和45度角方向布置，实现测点的三向应力状态监测。测点的高温应力传感器
布置形成在炉壳上的三向直角应变监测点，从而对炉壳的应力变化进行准确监测。
[0013]优选的，所述云端管理平台炉壳测点应力值的计算模型为：其中，为炉壳材料的弹性模量，（Pa），为炉壳材料的泊淞比，，为测点的水平方向应变监测值，为测点的垂直方向应变监测值，为测点的45度角方向应变监测值，应变监测值的单位为，，为测点的水平方向/垂直方向应变测试值,为测点的主应力方向角度。
[0014]本监测方法利用在高炉热风炉容易开裂的部位布置高温应力传感器，实时进行炉壳关键部位应力状态的在线监测，及时掌握炉壳的应力状态，一旦应力数值达到设定的门限阈值，及时将预警信号推送至客户端，客户端及时准确的判断炉壳结构强度状态，并持续分析云端管理平台存储的监测部位的应力变化趋势以及疲劳状态，对于裂纹性的缺陷起到监测和预警的作用。本方法通过以过程检测和监测为导向，同时结合云数据远程智能监测，应用先进的应力传感技术、数据采集技术、信息通讯技术、数学模型分析技术，实现高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测。
[0015]通常热风炉炉壳表面温度大于100℃，应力传感器选择耐高温的应力传感器，并布置在炉壳表面的特殊位置，用于热风炉炉壳在工作过程中的应力变化监测；实际应用中应力传感器采用JY系列的温度自补偿应变计，其典型电阻值为350Ω，电阻值偏差为≤
±
0.01%，典型灵敏系数为4.8，灵敏系数分散≤
±
1%，热输出≤0.5μm/m/℃，机械滞后≤1μm/m，蠕变≤0.5μm/m，疲劳寿命≥10
10
，使用温度
‑
40～300℃，采用点焊的安装方式。采集应力传感器的应力变化信号并经信号调理和模数转换后传送至云端管理平台，应力变化信号以云数据的形式存储；根据云数据分析计算热风炉炉壳在工作状态时的应力状态；设定炉壳应力值的安全阈值，将监测得到的应力值与安全阈值比较，如大于安全阈值，则给出预警信号，预警信号通过4G/5G网络进行远程传输，以短信、邮件的形式推送至客户端，实现远程智能监测。
[0016]本监测方法解决了常规的无损检测等无法提前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉热风炉炉壳裂纹云数据智能监测方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、设定热风炉炉壳环焊缝两侧的测点，将高温应力传感器沿环焊缝圆周方向呈直线间隔设于热风炉炉壳环焊缝两侧的测点；步骤二、采集高温应力传感器的监测信号并经信号调理和模数转换后传送至云端管理平台，并以云数据形式存储；步骤三、设定热风炉炉壳应力值的安全阈值，根据云数据分析计算热风炉在工作状态时的炉壳受力状态，得到炉壳测点的应力值；步骤四、将炉壳测点的应力值与安全阈值进行比较，若大于安全阈值，则云端管理平台给出预警信号；步骤五、预警信号经网络以短信或邮件形式传输至若干客户端，实现云端管理平台向若干客...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵文，
申请(专利权)人：上海金艺检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：