连续式氢气保护退火炉的炉体泄漏的检测装置及检测方法制造方法及图纸

技术编号:8386218 阅读:318 留言:0更新日期:2013-03-07 05:54
本发明专利技术公开了一种连续式氢气保护退火炉的炉体泄漏的检测装置,包括氮气瓶、压力表及微量流量计,所述压力表连接在所述炉体侧面的一检测孔上;所述氮气瓶分别与所述炉体的进口炉门及所述微量流量计的进气端连接;所述微量流量计的出气端连接在一与连接所述压力表的检测孔位于同一炉体侧面的一个孔上。本发明专利技术还公开了一种连续式氢气保护退火炉的炉体泄漏的检测方法,包括封闭炉体的步骤、安装检测装置的步骤、在线检测的步骤、评价泄漏量的步骤、确定漏点的步骤、处置漏点的步骤及在线复测的步骤。本发明专利技术的检测方法通过微量流量计的泄漏补偿,有效的解决了连续式氢气保护退火炉炉体泄漏无法准确检测,寻找泄漏点困难、作业时间长等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶金设备领域,具体涉及一种。
技术介绍
无缝钢管是常见的冶金金属制品,合金无缝管是无缝钢管中的高端产品,技术含量与生产难度较高。对于合金无缝管等高端产品而言,钢管表面(含内、外表面)要求较高,经过冷加工变形加工后,需采用表面光亮退火工艺,满足合金无缝管内、外表面的技术要求需要。目前,用于无缝钢管光亮退火的专用设备是连续式氢气保护退火炉;连续式氢气保护退火炉采用网带替代传统的输送辊道。将待加工的钢管静止放置在网带上并作相应固定,钢管随网带水平移动(匀速穿越退火炉炉体)完成在退火炉内的退火处理,从而减少了传统的辊道式退火炉工件与辊道之间因摩擦而导致的擦伤等问题。炉体内采用氢气作为保护气体,能防止高温退火处理时钢管表面因氧化而变色(发黑),故连续式氢气保护退火炉是目前应用最广泛的光亮退火专用设备。常规的连续式氢气保护退火炉设备主要由氢气炉与净化站两部分组成,其中氢气炉由电加热炉体、炉内冷却循环系统、氢气输送装置、机械传动机构、管材输送机构、授料台架等部件组成;净化站主要由氢气净化系统与氮气保护系统组成。连续式氢气保护退火炉设备的结构特点是净化站安装在距离退火炉较远的独立厂房内,厂房内分别设置净化区域与氢气储存区域。净化站由两套净化系统和氮气保护系统组成,分别独立运行,并可相互切换使用,由PLC自动化控制实现对氢气和低氢高氮混合气体的净化;氢气炉安装在大型厂房内,采用电加热方式进行升温,无缝钢管由进口炉门逐一成组排列,由管材输送机构传递,匀速通过炉体内到达炉体出口,完成退火过程,全程由PLC自动控制炉温与传动速度,炉体通过水冷与风冷相结合方式进行及时冷却,氢气起到无缝钢管退火时的保护作用,以达到无缝钢管表面光亮退火的相关技术要求。目前,连续式氢气保护退火炉经过使用后,氢气炉的电加热炉体因热胀冷缩等原因,逐步出现炉体泄漏现象,若不对设备进行泄漏检测或无法实现精确检测,会给快速寻找炉体泄漏点和及时处置泄漏带来困难,从而影响无缝钢管的正常退火处理,即I)使炉体内经高温加热后的气体压力低于炉体外正常大气压,造成炉体外的空气从泄漏点反向渗透入到正在高温加热的炉体内,将作为保护气体的氢气稀释,导致炉体内保护气体浓度达不到相关技术要求,引起退火后的无缝钢管表面因氧化而变色发黑,达不到光亮退火的技术要求,严重影响产品质量;2)由于氢气是一种较为活泼的气体,具有燃烧性,一旦炉体内渗入的空气与氢气接触,易造成氢气暴燃,将会导致设备与人身伤害事故,存在安全隐患;3)由于炉体泄漏导致炉体内氢气外溢,为保证气体浓度需及时补充氢气,从而造成氢气消耗增加,致使生产成本增加。因此为保障连续式氢气保护退火炉的正常生产与光亮退火质量,每次开炉生产前,必须对炉体进行泄漏检测。目前使用的炉体泄漏检测方法是采用压力表(GB1226-86I型压力表,显示范围0-0. 25MPa)显示与泡沫喷涂(采用工业洗涤剂与水I : 50混合,再采用简易喷射装置,如塑料瓶、医用注射器、漆刷等工具在炉体各部位喷射涂抹)相结合的方式。根据炉体封闭24小时后的压力流失情况,确认炉体内的泄漏量,根据气泡得反映来判断泄漏点。每次炉体保压检测时间为一天,保压检测与筑漏时间、复测作业时间为五天。其作业流程是(结合图I)测前准备,拆卸炉体I顶端的冷却风机,割断通过炉体进、出口炉门处的金属网带,为封闭炉体做准备; 封闭炉体,用盲板和密封条,采用螺钉固定方式将冷却风机通风口 2予以整体封闭,用盲板和密封条,采用螺栓固定方式将进、出口炉门3、4予以整体封闭,使得炉体成为一密闭空间,为现场测漏做好准备;安装检测元件,采用专用气管将氮气瓶5输出端与进口炉门上的进气球阀30连接并固定,用于输入氮气;出口炉门4上安装一排气球阀40,用于排放炉体内氮气;炉体I上的排气端口与压力表6连接并固定,用于观察并记录刻度读数;在线检测,打开氮气瓶阀门,将氮气从进口炉门上的进气球阀处匀速注入炉体,当压力表的数值达到760毫米汞柱时关闭进气球阀;在12 24小时的时间段内观察压力表的读数变化;评价泄漏量,统计观察时间段内的压力表上的压力值的变化,计算炉体内的实际压力数,计算公式是Q = P/S (Q为炉体内的压力值,P为统计时间段内的压力损失数值,S为统计的时间段值),所得的结果Q与标准(安全)泄漏量进行比较,Q数值<标准(安全)泄漏量的为保压合格(炉体无泄漏),反之为保压不合格。该方法虽然结构紧凑、操作便捷、简单实用,费用低,不污染环境,但还存在以下问题I)不能及时、有效地发现炉体的泄漏点,发现泄漏量超标的时间长;2)完成一次检测作业需要6个工作日;每发现一处漏点,都再进行一次保压筑漏,耗费周期长;作业时间长,劳动强度高,3)只能显示统计时间段内的压力差(封闭24小时前后的压力表显示数值之差),泄漏量需经过压力损失后的换算得到,换算误差大、计算精度低;4)分别位于进、出口炉门上的进、排气球阀安装位置不合理,不便于日常使用和维护。因此,就目前采用的检测方法而言,不能适应企业集中批量的规模生产时的炉体泄漏的在线快速检测需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种连续式氢气保护退火炉的炉体泄漏的装置及检测方法,它基于伯努利定律,在现有的检测装备中增加一套微量流量计并与现有技术的在线保压试验相结合,为快速寻找泄漏点、确定泄漏量、筑漏的快速处置创造条件,有效的提闻了检测精度与效率。实现上述目的的一种技术方案是一种连续式氢气保护退火炉的炉体泄漏的检测装置,所述炉体包括进、出口及冷风机通风口,所述检测装置包括试验气源、压力表,所述检测装置还包括一微量流量计,其中,所述压力表连接在位于所述炉体侧面的一检测孔上;所述试验气源的出口侧通过三通管与所述炉体的进口炉门及所述微量流量计的进气端连接;所述微量流量计的出气端连接在一与连接所述压力表的检测孔位于同一炉体侧面的一个孔上。上述的连续式氢气保护退火炉的炉体泄漏的检测装置,其中,所述检测装置还包括三块分别封堵在所述炉体的进口炉门、出口炉门及冷风机通风口上的密封盲板、连接在所述进口密封盲板上的进气球阀及连接在出口密封盲板上的排气球阀,使所述试验气源通过所述进气球阀与所述炉体的进口炉门连接 。上述的连续式氢气保护退火炉的炉体泄漏的检测装置,其中,所述进气球阀和排气球阀分别通过一专用气管连接在所述进口密封盲板上开设的一螺纹通孔上和所述出口密封盲板上开设的一螺纹通孔上。实现上述目的的另一种技术方案是一种连续式氢气保护退火炉的炉体泄漏的检测方法,采用上述本专利技术的检测装置,所述检测方法包括依次进行的封闭炉体的步骤、安装检测装置的步骤、在线检测的步骤、评价泄漏量的步骤、确定漏点的步骤、处置漏点的步骤及在线复测的步骤,其中,所述在线检测的步骤是先将所述试验气源通过所述进气球阀在设定的时间段SI内充入所述炉体中,直到所述压力表上显示的压力值Pf为设定值时停止充气,再经过S2时间段的波动稳压试验,然后初步判断所述炉体的泄漏状况,当初步判断所述炉体存在泄漏,即所述压力表上显示的压力值小于炉体的标准压力值Pb,通过所述微量流量计再充入一有效量δ的试验气体,直到炉体的压力达到炉体的标准压力值Pb后再进行S3时间段的保压试验;当初步判断所述炉体不存在泄漏本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种连续式氢气保护退火炉的炉体泄漏的检测装置,所述炉体包括进、出口及冷风机通风口,所述检测装置包括试验气源、压力表,其特征在于,所述检测装置还包括一微量流量计,所述压力表连接在位于所述炉体侧面的一检测孔上;所述试验气源的出口侧通过三通管与所述炉体的进口炉门及所述微量流量计的进气端连接;所述微量流量计的出气端连接在一与连接所述压力表的检测孔位于同一炉体侧面的一个孔上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡斌陈涛
申请(专利权)人:宝山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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