Разработка и внедрение тепловизионных методов контроля объектов пирометаллургии в условиях Крайнего Севера

• Автор: Потарин, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
ГЛАВА 1. Обзор современного состояния и перспектив развития тепловизионных методов контроля в пирометаллургии
1.1. Современная тепловизионная аппаратура
1.2. Основные области применения тепловизионного контроля
в пирометаллургии
1.3. Выводы по главе
ГЛАВА 2. Теоретические и экспериментальные исследования дефектоскопической чувствительности тепловизионной аппаратуры
в задачах контроля объектов пирометаллургии
2.1. Особенности применения тепловизионного контроля в условиях пирометаллургических предприятий Заполярного региона
2.1.1. Анализ влияния посторонних источников излучения на пирометрические характеристики инфракрасной аппаратуры
2.1.2. Влияние атмосферных условий на работу тепловизоров
2.1.3. Влияние неизотермичности объектов на дефектоскопическую чувствительность тепловизионного контроля
2.1.4. Влияние апертурных характеристик тепловизоров на погрешность тепловизионной пирометрии
2.2. Анализ теплофизической модели дефектов покрытий огнеупоров дымовых труб Норильского комбината
2.3. Стендовые исследования тепловизионной аппаратуры
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. Разработка организационно-методических основ применения и внедрение тепловизионной аппаратуры на объектах Норильского горно-металлургического комбината

3.1. Технологии и методики тепловизионных методов обнаружения дефектов
3.2. Тепловизионная диагностика дымовых труб
3.3. Тепловизионная диагностика пульпопроводов
3.4. Тепловизионная диагностика изложниц Медного завода
3.5. Тепловизионная диагностика электролизных ванн Никелевого
завода
3.6. Тепловизионня диагностика обжиговой известковой печи
3.7. Тепловизионная диагностика подины и футеровки плавильных
печей
3.8. Тепловизионная диагностика кессонов
3.9. Тепловизионная диагностика потерны плотины
3.10. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. Термо- и видеограммы объектов Норильского горнометаллургического комбината

ВВЕДЕНИЕ
Норильский горно-металлургический комбинат (НГМК) - один из основных производителей цветных и редких металлов в России. Основа его производства - пирометаллургические агрегаты, важнейшим критерием качества которых является стабильность температурного режима плавок. Оперативный контроль температуры различных узлов агрегатов позволяет не только поддерживать постоянство параметров процесса плавки рудных концентратов, но и своевременно определять опасные отклонения температуры отдельных узлов агрегатов, связанные с появлением дефектов типа нарушения сплошности дымовых труб, эрозии футеровки и других неисправностей, развитие которых, прежде всего проявляется в различных аномалиях теплового поля объектов. Тепловой контроль в силу высокой информативности температуры, как индикатора дефектов, позволяет, успешно эксплуатировать дорогостоящие агрегаты типа печей Ванюкова по фактическому состоянию даже в послересурсный период за счет своевременного контроля процесса развития дефектоскопических ситуаций. Измерение температуры на металлургических предприятиях в настоящее время производится с помощью пирометров излучения и контактных термоэлектрических датчиков, отличающихся высокой локальностью контроля. Они устанавливаются в потенциально опасных зонах агрегатов и не позволяют оперативно контролировать температурные поля объектов. В то же время дефекты могут появляться в точках вне зоны установки пирометров и термопар.
Актуальность темы. Характеризуя уровень пирометаллургических процессов в настоящее время, следует отметить, что зачастую они связаны с эксплуатацией оборудования, выработавшего свой ресурс и обслуживаемого по принципу «фактического состояния». Учитывая интенсивность тепловых режимов, это приводит к необходимости и делает актуальным применение диагностических технологий и мониторинга агрегатов в реальном масштабе времени. Особенно перспективны дистанционные бесконтактные методы

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФЕКТОСКОПИЧЕСКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ АППАРАТУРЫ В ЗАДАЧАХ ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТОВ ПИРОМЕТАЛЛУРГИИ
2.1. Особенности применения тепловизионного контроля в условиях пирометаллургических предприятий Заполярного региона
Качество выпускаемой продукции в значительной степени зависит от точности контроля и регулирования температуры в технологических процессах изготовления изделий. Температура является также важнейшим параметром, по которому осуществляют контроль качества готовых изделий и их диагностику в процессе эксплуатации. Ди измерений температуры наряду с контактными методами и устройствами широкое применение находят бесконтактные методы и приборы на их основе - пирометры и тепловизоры. Они имеют высокие быстродействие, температурное и пространственное разрешения, не вносят искажений в температурное поле объекта. Погрешность лучших пирометров, определяемая обычно по образцовым излучателям типа абсолютно черное тело, не превосходит 0,5%.
Погрешность бесконтактных измерений температуры в реальных условиях может на один-два порядка превосходить ее величину, приведенную в технических данных на прибор. Это связано с тем, что у реальных тел излучательная способность (степень черноты) всегда меньше единицы, а отражательная не равна нулю. Недостаточность сведений об излучательной способности поверхности объекта, ее температурной и временной зависимости является одной из основных причин значительных погрешностей бесконтактных измерений температуры. Кроме того, поскольку отражательная способность поверхности не равна нулю, то всегда имеется погрешность, обусловленная отраженным от контролируемого объекта излучением