CN106282462A - 一种高炉密闭冷却系统集中检漏装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种高炉密闭冷却系统集中检漏装置，所述高炉密闭冷却系统沿高炉周向设有若干冷却器支管路水串；若干冷却器支管路水串沿高炉圆周平均分成若干个子区，每个子区包含若干冷却器支管路水串，每个子区为一个集中检漏区；每个子区内的冷却器支管路水串分别通过一三通阀连接一连接软管，并通过快速接头连接一连接支管，各连接支管连接至一连接总管，连接总管出口端连接连通排水槽的排水管，排水管中设一排水阀；连接总管出口端管路上设一压力表及通过连接管连接脱气包，脱气包设排气管及排气阀，其上部设溢流管及溢流阀，其出口端连接于排水管；脱气包设入口阀。本发明可快速、高效、精准的检测出高炉密闭冷却系统的冷却器的破损泄漏点。

Description

一种高炉密闭冷却系统集中检漏装置及方法

技术领域

本发明涉及高炉技术，特别涉及一种高炉密闭冷却系统集中检漏装置及方法。

背景技术

高炉是一个高温高压的密闭反应器，为延长其使用寿命，在高炉的各部分布满了冷却装置，寄予对高炉的耐材进行降温并形成有效的渣皮来保护炉料、气流及渣铁的冲刷。冷却装置热量带出的载体选择了冷却水，一旦发生泄漏易导致冷却设备烧损并向高炉内泄漏大量的水，严重影响了高炉的生产运行，特别严重的甚至可能导致炉凉事故的发生。所以快速稳定高效精准的冷却设备破损检漏是高炉本体冷却设备维护的关键，是确保高炉安全生产和炉体长寿的重要环节。

目前高炉密闭冷却系统所采用的检漏方法虽较多，但从技术层面上讲，都是检漏技术功能单一拙劣，实际操作技术运用中的功能效果不太稳定牢靠，容易发生漏检或误判问题，这样使得冷却设备检漏的精准度也就大打折扣了。因此还导致了检漏作业的速度变慢，耗时长，又是在炉体区域高温、煤气和粉尘的工作环境下，造成了更大的劳动强度，过多消耗了作业人员的体能，所以也使得检漏作业的质量变差，效率变低。由于缺乏一种安全可靠稳定的检漏技术手段，进而大大降低了整体的工作效率。

另外，现有技术上论述的都是高炉在生产状态下的检漏功能方法，而对于高炉在休风状态的检漏却缺乏手段，这也是检漏技术功能不完备有效的表现。

完备的检漏技术是，无论高炉冷却设备处于何种工作状态，以及破损漏点大小程度和不同点位等差异情况，应该都能及时可靠准确高效地检测判断出冷却设备的内部破损泄漏，且不会存在漏检、误判等似是而非的不确定问题。

经检索，检索出四项高炉冷却系统检漏的专利申请，但其检漏的方法和装置的功能单一，且在实际操作过程中精度不高、效率低、劳动强度大，依旧未解决目前存在的问题。具体如下：

中国专利CN201210272202.2“一种用于高炉软水密闭循环冷却系统的检漏及处置方法”其检漏部分的判定：1)跟踪软水系统的膨胀罐液位，根据补水频度判断是否冷却壁存在破损；2)软水系统的膨胀罐或脱气罐中检测出煤气，表明炉身上部的软水压力低于炉身上部炉内的煤气压力；3)翻板流量计实时监测，当翻板流量计中的水流有气泡或白浊，表明冷却壁纵向包含此冷却水管路的冷却壁有破损；4)软水水质检验pH降低，表明冷却壁有破损；5)观察高炉炉皮眼睛板有水迹、芒硝的渗出物，即确定进入炉内的水被煤气带出，夹带着炉皮内的灌浆料，即在炉皮泄露煤气点渗出水迹、芒硝，表明冷却壁有破损。

该专利并无相应检漏装置，且方法较为复杂，其中，通过观察所有炉皮眼睛板有水迹、芒硝的渗出物，以及观察圆周一整圈水串上的翻板流量计进行的判断等方法，纯属现场经验之谈，仅凭水迹、芒硝或内部水流气泡等现象，不能就此证明一定是冷却壁某串管路有破损，比如当该区域水温受热明显升高时，水流内也会不断出现气泡，不能就此断定是煤气，理论依据不充分，所以在纵向处置时检漏的精度不高，难以及时准确查出冷却设备的破损泄漏，检漏效率低，容易产生漏检和误判问题，且其检漏作业步骤繁琐，如此进行检漏作业的劳动强度太大，耗时也长。

如中国专利CN200910227770.9公开的“一种高炉冷却系统的检漏方法”，其首先确认漏水冷却管，将一透明管与中部一段冷却管的排气阀相连，然后将所述中部一段冷却管下部的连通阀关闭；之后将该漏水冷却管的回水阀门关闭，该漏水冷却管的最高一段冷却管的排气阀打开；接着将所述透明管的管端提高到该漏水冷却管的最高一段冷却管的排气阀的位置，并将与透明管连接的排气阀打开，使该漏水冷却管内的水自由下降，并与透明管指示的水位保持同步，进而确认漏水的位置；如水位一直下降，直到透明管与排气阀连接处仍未见停止的迹象，可将透明管连接的位置下移，并重复上述方法继续观察，直到水位停止下降为止即可确认漏水的位置。该专利是在确认了漏水的冷却管的前提下，而本发明正针对如何高效精确确认所有破损漏水的冷却设备冷却管。

如中国专利CN03232568公开的“高炉冷却设备检漏器”，包括进口部分和出口部分，进口部分包括短管、球阀、变径管、快速接头，依次连接，在快速接头上安装有锁扣压板，进口部分一端的快速接头连接在待测设备的进口接头处，另一端的短管连接压力源；出口部分包括短管、球阀、三通、变径管和快速接头，依次连接，另设有一压力表，压力表通过三通和管路连接，在快速接头上安装有锁扣压板，出口部分一端的快速接头连接在待测设备的出口接头处。该检漏器适应不同的管径接口，检测时不需要拆除待测设备的本体部件，降低了工人劳动强度，检测方便易行，检测速度快，并且该检漏器连接方便，在检测时不需要停产、停水，保证了高炉生产的连续性。该专利仅依靠压力表来检测，方法单一，精度不高，且检测时只能逐根水管进行，效率低。

中国专利CN93247830.1公开的“高炉冷却水检漏仪”，其由复合探头和信号处理器组成。复合探头主要由三通装配件、直管、密封部件、金属套管和温度传感器组成，信号处理器用于对复合探头拾取的信号进行处理，并具显示和报警功能。此检漏装置可以准确地测定高炉软水闭路循环冷却系统和高炉工业水开路冷却系统水体的温度电导率和水体泄漏情况。该专利仅依靠测定电导率的变化来确定是否漏水，高炉内往往发生的漏水是向炉内泄漏，此时冷却水的电导率并未改变，该专利无法确认。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉密闭冷却系统集中检漏装置及方法，可快速、高效、精准的检测出高炉密闭冷却系统的冷却器的破损泄漏点，提高检漏精度、提高检漏效率、缩短检漏时间，进而降低劳动强度，为高炉的安全稳定生产运行提供坚实的基础保证。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种高炉密闭冷却系统集中检漏装置，所述高炉密闭冷却系统沿高炉周向设有若干冷却器支管路水串，其特征在于，所述若干冷却器支管路水串沿高炉圆周平均分成若干个子区，每个子区包含若干个冷却器支管路水串，每个子区为一个集中检漏区；每个子区内的冷却器支管路水串分别通过一个三通阀连接一连接软管，该连接软管通过快速接头连接一连接支管，各连接支管连接至一连接总管，该连接总管出口端连接连通排水槽的排水管，排水管中设置一排水阀；所述连接总管出口端管路上设一压力表及通过连接管连接一脱气包，该脱气包顶部设排气管及排气阀，脱气包上部设溢流管及溢流阀，溢流管出口端连接于排水阀下的排水管管路中；脱气包设入口阀。

进一步，所述若干冷却器支管路水串沿高炉圆周分成16个子区，每个子区包含10～15个冷却器支管路水串。

优选的，所述脱气包为壶型脱气包。

本发明的高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，采用直观排水管白浊喘息点火法，包括：

1)检漏装置阀门状态：脱气包排气阀关闭，脱气包入口阀关8闭，脱气包溢流阀关闭，排水阀打开；

2)关小该分区的数串冷却器水串进水阀开度，调低控制该分区的水量和水压，使该区冷却器水串管路内的水压都明显低于炉内压力，再将该分区的冷却器水串的三通阀切换到开路排水状态，这样一旦该分区的冷却器水串管路存在破损泄漏，必有炉内煤气从破损泄漏点反窜入水串管路内，从而被带出排水管，此时将会直观看到排水管存在白浊喘息现象，此是中间不断夹带着高炉煤气气泡排出的缘故；

3)观察该分区检漏装置上单一排水管的排水情况，若有白浊喘息现象，即表明该分区的所有冷却器水串管路中必有某一串或大于一串以上的破损泄漏；

4)采用排除法，对该分区开路状态下的冷却器数串水串管路进行逐串切换恢复到原闭路状态，其可通过切换三通阀完成；在逐串恢复的同时，观察排水管白浊喘息现象是否消除；逐串恢复过程中，排水管如果没有变化，则继续进行，若发现消除，则说明刚切换的一串冷却器水串管路有破损泄漏，进一步对该串排水管进行煤气点火检查，点火着，确定破损。

又，本发明高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，采用脱气包煤气收集检测法，包括：

1)检漏装置阀门状态：脱气包入口阀打开，溢流阀打开，排气阀关闭，排水管的排水阀关闭，使各分区的各冷却器水串管路的排水都通过脱气包后排出；

2)关小该分区的数串冷却器水串进水阀开度，调低控制该分区的水量和水压，使该区冷却器水串管路内的水压都明显低于炉内压力，再将该分区的冷却器水串出水三通阀切换到开路排水状态；此时该分区的数串冷却器水串管路的排水都从脱气包流过后排出，若该分区中的冷却器水串管路存在破损泄漏，则必然会有煤气从流经脱气包的水体中分离逸出，逸出的煤气将上升到脱气包的顶部不断聚集；

3)打开脱气包排气阀，用煤气检测器对准脱气包排气管口，进行煤气检测，测出煤气，说明该分区的数串冷却器水串管路中必有一串或一串以上存在破损泄漏；也可以采用在脱气包排气管端口进行煤气点火的方法，点火着，同样也说明必有一串或一串以上存在破损泄漏；

4)仍用排除法，对该分区开路状态下的冷却器数串水串管路进行逐串切换恢复到原闭路状态，可通过切换三通阀完成，在逐串恢复的同时，检测跟踪排气管口煤气是否变化消失；逐串恢复过程中，如果测出煤气没有变化，则继续进行，若测出煤气变化小时，则说明刚切换的一串有破损泄漏；进一步对该串排水管进行煤气检测或点火检查，测出煤气或点火着，则判定该串管路破损泄漏。

再有，本发明的高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，采用水串保压检测法，包括：

1)检漏装置阀门状态：脱气包入口阀关闭，溢流阀关闭，排气阀关闭，排水阀关闭；

2)关闭该分区的冷却器水串进水阀，将该分区的冷却器水串出水三通阀切换到开路排水状态，对冷却器水串各管路进行保压测试；

3)观察压力表保压状态，可数串冷却器水串同时进行，正常的冷却器水串管路保持压力不变，若有破损泄漏的必然会泄压变化，以此来判断该分区的冷却器水串管路是否破损泄漏；逐串检漏完毕，相应恢复各串到原闭路循环冷却状态。

进一步，所述水串保压检测法适用于生产中和休风状态下。

本发明的有益效果：

本发明有效解决了高炉密闭冷却系统检漏速度慢的问题，它把圆周数量庞大的冷却器支管水串(一般大高炉都在200串左右)逐一检漏缩减到若干个分区的集中检漏，化繁为简，从而明显减少检漏作业频度、提高了检漏速度。提高了检漏效率，缩短了检漏时间，有利于提高高炉的作业率。

本发明有效解决了高炉密闭冷却系统检漏困难的问题，无论冷却器水串破损泄漏大小程度如何，特别是小泄漏难以查出的，都能通过三个集中检漏方法有效地检测出来，充分体现了精准检漏的优点。

本发明通过精准快速的检漏，缩短了检漏时间，大大降低了劳动强度，进而提高了快速检漏的作业效率。

本发明集中了三种方法为一体进行检测，且检测结果可以相互验证，所以对冷却器水串破损泄漏的检测判断更合理更科学。

本发明通过精准快速的检漏，可以及时控制解决冷却器长时间大量漏水对高炉炉况安全顺行的影响，避免高炉炉温恶化，燃料比消耗上升，甚至出现炉凉等恶性事故的发生。

本发明在高炉任何工况状态下，都能合理运用，具有密闭冷却系统检漏技术的普遍适用性。

附图说明

图1为本发明实施例(一个子区)的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的高炉密闭冷却系统集中检漏装置，所述高炉密闭冷却系统沿高炉周向设有若干冷却器支管路水串1，所述若干冷却器支管路水串沿高炉圆周平均分成若干个子区10，每个子区10包含10～15个冷却器支管路水串1及相应的供水环管30、回水环管40和回水集管和煤气捕集器50，每个子区10为一个集中检漏区；每个子区10内的冷却器支管路水串1分别通过一个三通阀2连接一连接软管3，该连接软管3通过快速接头4连接一连接支管5，各连接支管5连接至一连接总管6，该连接总管6出口端连接连通排水槽20的排水管7，排水管7中设置一排水阀F1；所述连接总管6出口端管路上设一压力表8及通过连接管连接一脱气包9，该脱气包9顶部设排气管91及排气阀F2，脱气包9上部设溢流管92及溢流阀F3，溢流管92出口端连接于排水阀F1下的排水管管路中；脱气包9设入口阀F4。

在本实施例中，将高炉密闭冷却系统未分区的所有冷却器支管路水串进行圆周分区，一般合理分成16个子区(一般大高炉每个子区负责10～15串)，使高炉圆周各路冷却器水串支管，按圆周16个分布方向，相应地平均分配到这16个相同的集中检漏装置中。这样就把圆周数量庞大的冷却器支管水串(一般大高炉都在200串)逐一检漏缩减到16个分区的集中检漏，从而明显减少检漏作业频度，缩短了检漏时间，大大降低了劳动强度，进而提高了快速检漏的作业效率。

优选的，所述脱气包为壶型脱气包。

本发明的高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，采用直观排水管白浊喘息点火法，包括：

1)检漏装置阀门状态：脱气包排气阀关闭，脱气包入口阀关8闭，脱气包溢流阀关闭，排水阀打开；

2)关小该分区的数串冷却器水串进水阀开度，调低控制该分区的水量和水压，使该区冷却器水串管路内的水压都明显低于炉内压力，再将该分区的冷却器水串的三通阀切换到开路排水状态，这样一旦该分区的冷却器水串管路存在破损泄漏，必有炉内煤气从破损泄漏点反窜入水串管路内，从而被带出排水管，此时将会直观看到排水管存在白浊喘息现象，此是中间不断夹带着高炉煤气气泡排出的缘故；

3)观察该分区检漏装置上单一排水管的排水情况，若有白浊喘息现象，即表明该分区的所有冷却器水串管路中必有某一串或大于一串以上的破损泄漏；

4)采用排除法，对该分区开路状态下的冷却器数串水串管路进行逐串切换恢复到原闭路状态，其可通过切换三通阀完成；在逐串恢复的同时，观察排水管白浊喘息现象是否消除；逐串恢复过程中，排水管如果没有变化，则继续进行，若发现消除，则说明刚切换的一串冷却器水串管路有破损泄漏，进一步对该串排水管进行煤气点火检查，点火着，确定破损。

又，本发明高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，采用脱气包煤气收集检测法，包括：

1)检漏装置阀门状态：脱气包入口阀打开，溢流阀打开，排气阀关闭，排水管的排水阀关闭，使各分区的各冷却器水串管路的排水都通过脱气包后排出；

2)关小该分区的数串冷却器水串进水阀开度，调低控制该分区的水量和水压，使该区冷却器水串管路内的水压都明显低于炉内压力，再将该分区的冷却器水串出水三通阀切换到开路排水状态；此时该分区的数串冷却器水串管路的排水都从脱气包流过后排出，若该分区中的冷却器水串管路存在破损泄漏，则必然会有煤气从流经脱气包的水体中分离逸出，逸出的煤气将上升到脱气包的顶部不断聚集；

3)打开脱气包排气阀，用煤气检测器对准脱气包排气管口，进行煤气检测，测出煤气，说明该分区的数串冷却器水串管路中必有一串或一串以上存在破损泄漏；也可以采用在脱气包排气管端口进行煤气点火的方法，点火着，同样也说明必有一串或一串以上存在破损泄漏；

仍用排除法，对该分区开路状态下的冷却器数串水串管路进行逐串切换恢复到原闭路状态，可通过切换三通阀完成，在逐串恢复的同时，检测跟踪排气管口煤气是否变化消失；逐串恢复过程中，如果测出煤气没有变化，则继续进行，若测出煤气变化小时，则说明刚切换的一串有破损泄漏；进一步对该串排水管进行煤气检测或点火检查，测出煤气或点火着，则判定该串管路破损泄漏。

再有，本发明的高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，采用水串保压检测法，包括：

a)检漏装置阀门状态：脱气包入口阀关闭，溢流阀关闭，排气阀关闭，排水阀关闭；

b)关闭该分区的冷却器水串进水阀，将该分区的冷却器水串出水三通阀切换到开路排水状态，对冷却器水串各管路进行保压测试；

c)观察压力表保压状态，可数串冷却器水串同时进行，正常的冷却器水串管路保持压力不变，若有破损泄漏的必然会泄压变化，以此来判断该分区的冷却器水串管路是否破损泄漏；逐串检漏完毕，相应恢复各串到原闭路循环冷却状态。

进一步，所述水串保压检测法适用于生产中和休风状态下。

Claims (7)

1.一种高炉密闭冷却系统集中检漏装置，所述高炉密闭冷却系统沿高炉周向设有若干冷却器支管路水串，其特征在于，

所述若干冷却器支管路水串沿高炉圆周平均分成若干个子区，每个子区包含若干个冷却器支管路水串，每个子区为一个集中检漏区；

每个子区内的每个冷却器支管路水串分别通过一个三通阀连接一连接软管，该连接软管通过快速接头连接一连接支管，各连接支管连接至一连接总管，该连接总管出口端连接连通排水槽的排水管，排水管中设置一排水阀；所述连接总管出口端管路上设一压力表及通过连接管连接一脱气包，该脱气包顶部设排气管及排气阀，脱气包上部设溢流管及溢流阀，溢流管出口端连接于排水阀下的排水管管路中；脱气包设入口阀。

2.如权利要求1所述的高炉密闭冷却系统集中检漏装置，其特征在于，所述若干冷却器支管路水串沿高炉圆周分成16个子区，每个子区包含10～15个冷却器支管路水串。

3.如权利要求1所述的高炉密闭冷却系统集中检漏装置，其特征在于，所述脱气包为壶型脱气包。

4.如权利要求1所述的高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，其特征是，采用直观排水管白浊喘息点火法，包括：

1)检漏装置阀门状态：脱气包排气阀关闭，脱气包入口阀关8闭，脱气包溢流阀关闭，排水阀打开；

2)关小该分区的数串冷却器水串供水环管的进水阀开度，调低控制该分区的水量和水压，使该区冷却器水串管路内的水压都明显低于炉内压力，再将该分区的冷却器水串的三通阀切换到开路排水状态，这样一旦该分区的冷却器水串管路存在破损泄漏，必有炉内煤气从破损泄漏点反窜入水串管路内，从而被带出排水管，此时将会直观看到排水管存在白浊喘息现象，此是中间不断夹带着高炉煤气气泡排出的缘故；

3)观察该分区检漏装置上单一排水管的排水情况，若有白浊喘息现象，即表明该分区的所有冷却器水串管路中必有某一串或大于一串以上的破损泄漏；

4)采用排除法，对该分区开路状态下的冷却器数串水串管路进行逐串切换恢复到原闭路状态，其可通过切换三通阀完成；在逐串恢复的同时，观察排水管白浊喘息现象是否消除；逐串恢复过程中，排水管如果没有变化，则继续进行，若发现消除，则说明刚切换的一串冷却器水串管路有破损泄漏，进一步对该串排水管进行煤气点火检查，点火着，确定破损。

5.如权利要求1所述的高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，其特征是，采用脱气包煤气收集检测法，包括：

1)检漏装置阀门状态：脱气包入口阀打开，溢流阀打开，排气阀关闭，排水管的排水阀关闭，使各分区的各冷却器水串管路的排水都通过脱气包后排出；

2)关小该分区的数串冷却器水串进水阀开度，调低控制该分区的水量和水压，使该区冷却器水串管路内的水压都明显低于炉内压力，再将该分区的冷却器水串出水三通阀切换到开路排水状态；此时该分区的数串冷却器水串管路的排水都从脱气包流过后排出，若该分区中的冷却器水串管路存在破损泄漏，则必然会有煤气从流经脱气包的水体中分离逸出，逸出的煤气将上升到脱气包的顶部不断聚集；

3)打开脱气包排气阀，用煤气检测器对准脱气包排气管口，进行煤气检测，测出煤气，说明该分区的数串冷却器水串管路中必有一串或一串以上存在破损泄漏；也可以采用在脱气包排气管端口进行煤气点火的方法，点火着，同样也说明必有一串或一串以上存在破损泄漏；

4)仍用排除法，对该分区开路状态下的冷却器数串水串管路进行逐串切换恢复到原闭路状态，可通过切换三通阀完成，在逐串恢复的同时，检测跟踪排气管口煤气是否变化消失；逐串恢复过程中，如果测出煤气没有变化，则继续进行，若测出煤气变化小时，则说明刚切换的一串有破损泄漏；进一步对该串排水管进行煤气检测或点火检查，测出煤气或点火着，则判定该串管路破损泄漏。

6.如权利要求1所述的高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，其特征是，采用水串保压检测法，包括：

1)检漏装置阀门状态：脱气包入口阀关闭，溢流阀关闭，排气阀关闭，排水阀关闭；

2)关闭该分区的冷却器水串进水阀，将该分区的冷却器水串出水三通阀切换到开路排水状态，对冷却器水串各管路进行保压测试；

3)观察压力表保压状态，可数串冷却器水串同时进行，正常的冷却器水串管路保持压力不变，若有破损泄漏的必然会泄压变化，以此来判断该分区的冷却器水串管路是否破损泄漏；逐串检漏完毕，相应恢复各串到原闭路循环冷却状态。

7.如权利要求6所述的高炉密闭冷却系统集中检漏装置的检漏方法，其特征是，所述水串保压检测法适用于生产中和休风状态下。