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干货分享 | 点击查看海康微影钢铁冶金高炉监测应用场景解读

冲天而起的高炉,铁花飞溅的高温环境,熔铁过程中的有毒气体,轰鸣运转的庞大机械设备,让人类在这种工作环境中显得渺小又脆弱。来看看海康微影,如何运用热成像科技手段,解决高炉巡检难题,成为众多高炉的“24h专属医生”,让每个“钢铁人”都享受到科技带来的温暖。

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高炉作业是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内,再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风,产生还原气体,还原铁矿石,产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程,是钢铁厂必不可缺的重要生产环节

近年来部分炼铁厂的高炉炉壳、热风总管、热风围管以及交接部位等出现了炉壳开裂,炉壳温度过高乃至变形、烧穿跑风,耐火砖脱落等情况。主要原因包括以下几个方面:

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(1)高压气流影响:热风管道受管道内高压气流对管道壁薄弱部位冲刷及管道受力不合理的作用下,出现管道烧红和漏风的现象,严重时会出现热风管道烧穿等较大安全生产事故;

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(2)高温作用影响:砌体受高温作用,内表面温度高、外表面温度低,内部膨胀大、外部膨胀小,砌体内部受压应力,外部受拉应力,砖的内表面很容易被局部压坏,造成砖表面热剥落或砖缝开裂,严重时造成管壁钢壳开裂跑风;

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(3)人工巡检易疏忽:大部分企业还是以巡检人员点测温的方式进行线下设备巡检,现场环境危险系数高,人力投入大,巡检效率低下,检查盲区多。人工点检往往无法进行连续性、周期性、可视化的数据获取、记录和归档,无法形成统一化、标准化的管理。

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总体需求有三个:实现远程实时安全监测、降本增效、线上综合管理,具体需求如下:

(1)远程实时安全监测:实时监测高炉本体、热风炉本体、主管、支管、热风口指定表面温度场,获取温度场中任意点温度,可自动显示温度图像中的最高温度值,同时追踪最高温点,通过温度数据,反映设备故障情况;

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(2)降本增效,守护安全:通过在线式测温系统,连续性、周期性、可视化地监测设备状态,降低现场人员劳动强度,减少风险,提高巡检效率;

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(3)线上综合管理:建设线上综合管理系统,基于热成像感知技术底座,实现线上巡检、设备在线状态查看、设备跟踪等业务系统的建立,通知现场工作人员进行复核检修,防止重大事故发生,保障炼铁作业稳定开展。

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一座高炉可设计40台左右热成像设备,对热风炉、三叉管、拱顶、拱顶联络管、热风总管、混风室、风口平台和围管、上升管和下降管进行24h实时测温预警。

(1)热风炉:热风炉全面监测主要通过热成像球机,进行全方位监测及巡检。管理员可以通过测温规则设置来对故障点进行重点监测;

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(2)三叉管:热风炉、高炉的三叉管是管道和炉体连接处,受高温热风冲刷最为严重。呈“T”字型排布,在每个三叉管上方管道处加装热成像筒机或球机,实现三叉管的全方位监测;

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(3)拱顶:内部砌体受高温作用,内表面温度高、外表面温度低,因此砌体内部受压应力而外部受拉应力,砌体的内表面容易被局部压坏,造成内衬表面热剥落以及开裂,严重时造成钢壳开裂跑风。且拱顶点检距离较远,难以精确发现异常位置,通过热成像远距离面测温的方式,可实现对拱顶区域的全面监测;

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(4)热风出口,拱顶联络管:可对热风出口,拱顶联络管进行覆盖,保障生产安全;

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(5)热风总管:高温的热风冲刷管壁,造成管壁承受长期高温烘烤而变形、脱落,且人工巡检通道一般位于管道正上方,点检角度遮挡较为严重,可在管道沿线两侧边每隔一定距离安装热成像筒机进行覆盖;

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(6)混风室出入口和波纹管:可对混风室入口、出口和波纹管进行覆盖,保障生产安全;

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(7)高炉本体,高炉围管:高炉本体,高炉围管是高温热风进入高炉的位置,最易聚集热量,是重点监测部位,围管一周共有几十根小管,现有人工点检对每根管道进行检测的方式效率低,通过热成像筒机,对围管一周进行全方位监测,可大大提高巡检效率。

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(1)远距离非接触测温:

红外热成像技术是一种被动式的非接触的检测,与识别在进行设备状态诊断时具有远距离、不接触,又具有准确、快速、直观等特点,实时地远距离在线监测和诊断设备大多数故障。从而使热成像摄像机的操作者更安全;

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(2)全天候设备智能诊断:

热成像不受光线影响,对比人工巡检的模式,可以做到7*24小时全天候实时监测。采用自主研发探测器,结合热成像的测温特性进行专门优化定制,灵敏度高、稳定性好,采用最先进校准标定方法、距离自适应等技术,结合多年累积的测温算法,提高测温稳定性和准确性,通过温度及时发现设备异常现象,对设备进行智能诊断;

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(3)可视化测温预警:

红外热成像技术能直观地显示物体表面的温度场,同时测量物体表面各点温度的高低,并以图像形式显示出来,直观地发现隐患部位。可以设置报警阈值,做到事前预防,及时发现设备隐患,保护设备安全。

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海康威视Online,,,海康微影在鞍钢,高炉应用案例小程序

(1)项目情况:

鞍钢高炉设备设施隐患前或故障中往往伴随着温度异常,鞍钢作为当地支柱企业,保障生产现场设备的安全尤为重要;钢铁厂原先经常采用热电偶+人工点检方式监测高炉生产缺陷情况,该方案点位覆盖不全,工人巡检强度也大,因此上了热成像测温系统,共安装100多台热成像测温筒机,对厂内8座高炉都做了覆盖,其中7号高炉部署了30多台,24小时监测高炉各关键部位状态,及时发现隐患部位。

(2)应用价值:

原先采用温度传感器方式监测高炉生产缺陷情况,但传感器非可视化,异常报警后需要人工现场复核,效率较低。上热成像系统前每个高炉3个人,8个高炉共计24个人,每班1个人,每两个小时进行一次点温枪巡查,上系统后,点检人员24小时只上一次高炉,大大地减少基层工作强度,保障生产安全。

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