Устройство для измерения толщины футеровки теплового агрегата

Устройство для измерения толщины футеровки теплового агрегата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЩШЫ ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВОГО АГРЕГАТА содержащее источник быстрых нейтронов , детектор тепловых и надтеплрвых нейт5)онов и аппарат для счета импульсов , поступаклцих от детектора, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно. снабжено блоком из нейтронозамедляющего материала, выполненным.с каналом , расположенн1О4 по направлению к детектору и содержащим элементы из нейтронозамедляющего материала, источник быстрых нейтронов, установленный в канале с возможностью перемещения вдоль него вплотную с нейтронозамедлякшщми элементами и перегородкой , установленной между блоком из нейтронозамедлякяцего материала и детектором, который вьшолнен в виде нескольких счетчиков тепловых и надтепловых нейтронов, разделенных параллельными перегородками из нейтронозамедляющ1его материала. 2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено теплоизолирующим корпусом, в котором размещены детектор тепловых и надтегшовых нейтронов и блок из нейтронозамедляющего материала. 3.Устройство по П.1, о т л и (Л чающееся тем, что теплоизолирующий корпус выполнен в виде . двух, заключенных одна в другую металлических оболочек, пространство между которыми заполнено теплоизолирующим волокнистым материалом, со 4.Устройство по п.3, отличающееся тем, что наружная металлическая оболочка корпуса выОд полнена герметичной. 00

.,SU.„9

А1 (gg)g G 01 В 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

6 ® 13 @

Й1 -., .". : - < ° 7 ° jaggy egg

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2512209/28 (22) 25.07.77 (46) 30.05.91.Бюл. И 20 (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (72) Ю.И.Галкин, А.Б.Саулин и И.Н.Ольшванг (53) 531. 717. 11 (088. 8) (56) Патент СНА 9 3315076, кл. 250-83,3, 1967.

Авторское свидетельство СССР

Р 569204, кл. G 01 В 23/00, 1976. (54)(57) 1..УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИИ

ТОЛЩИНЫ ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВОГО АГРЕГАТА> содержащее источник быстрых нейтронов, детектор тепловых и надтепловых нейтронов и аппарат для счета.импульсов, поступающих от детектора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено блоком из нейтронозамедляющего материала, вылолненным.с каналом, расположенным по направлению к детектору и содержащим элементы из нейтронозамедляющего материала, источник быстрых нейтронов, установленИзобретение относится к области металлургии, а именно к устройствам для определения толщины футеровки тепловых агрегатов, например сталеплавильных печей, в процессе их эксплуатации.

Известно устройство для измерения толщины футеровки теплового агрегата, включающее источник быстрых нейтро2 ный в канале с возможностью перемещения вдоль него вплотную с нейтронозамедляющими элементами и перегородкой, установленной между блоком иэ нейтронозамедляющего материала и детектором, который выполнен .в виде нескольких счетчиков тепловых и на тепловых нейтронов, разделенных параллельными перегородками из нейтронозамедляющего материала.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено теплоизолирующим корпусом, в котором размещены детектор тепловых и надтепловых нейтронов и блок иэ нейтроноэамедляющего материала.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я гем, что теплоиэолирующнй корпус выполнен в виде двух, заключенных одна в другую металлических оболочек, пространство между которыми заполнено теплоизолирующим волокнистым материалом, 4. Устройство по п.3, о т л и " .ч а ю щ е е с я тем, что наружная металлическая оболочка корпуса выполнена герметичной. нов, снектрометрический детектор радиационного гамма-излучения и аппарат для счета импульсов, поступающих от детектора, представляющий собой многоканальный амплитудный или временной анализатор.

Существенными недостатками такого устройства являются низкая точность измерений и невозможность измерения

900678 футеровки большой толщины вследствие того, что проходящее сквозь фу" теровку к детектору гамма-излучение в значительной мере поглощается мате" риалом футеровки.

Иэ известных устройств для измерения толщины футеровки теплового агрегата наиболее близким к предложенному по технической сущности as- 10 ляется устройство, содержащее источник быстрых нейтронов, детектор тепловых и надтепловых нейтронов и аппарат для счета импульсов, поступающих от детектора. Источник быстрых tS нейтронов помещен в контейнер из композиционного материала, обеспечивающего поглощение быстрых нейтронов. Детектор выполнен в виде счетчиica тепловых, нейтронов с дополнительным 0 замедлителем надтепловых нейтронов до тепловых установленного в кожухе из материала, поглощающего медленные нейтроны.

Одним из недостатков известного 25 устройства является невысокая точность измерения, что обусловлено малой величиной чувствительного объема . детектора, содержащего лишь один счетчик тепловых нейтронов, и низкой 30 плотностью потока тепловых и надтепло вых нейтронов, отраженных материалом футеровки, а также тем, что продолжительность одного измерения ограничена несколькими секундами иэ-за перегрева и выхода из строя счетчика тепловых нейтронов, расположенного при измерении на нагретой поверхности футеровки теплового агрегата.

Цель изобретения — повышение точ- 40 ности измерения.

Цель достигается тем, что устройство снабжено блоком из нейтронозамедляющего материала, выполненным с каналом, расположенным по направле- 45

we к детектору и содержащим элемен-. . ты из нейтронозамедляющего материала, источник быстрых нейтронов, установленный в канале с возможностью перемещения вдоль него вплотную с нейтро- g0 нозамедляющими элементами, и перегородкой, установленной между блоком из нейтронозамедляющего материала и детектором, который выполнен в виде нескольких счетчиков тепловьа и надтепловых нейтронов, разделенных параллельными перегородками из нейтроноэамедляющего материала. Кроме того, устройство снабжено теплоизолирующим корпусом, в котором размещен детектор тепловых и надтепловых нейтронов и блок из нейтронозамедляющего материала, а корпус выполнен в виде двух заключенных одна в другую металлических оболочек, пространство между которыми заполнено теплоизоляционным волокнистым материалом, причем наружная оболочка корпуса выполнена герметичной.

На фиг.1 изображено предложенное устройство, продольный разрез на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.З вЂ” устройство, помещенное в защитный контейнер, общий вид. . Устройство содержит источник 1 быстрых нейтронов, снабженный отражателем 2, выполненным в виде пластины из свинца. Источник t и примыкающие друг к другу элементы 3, выполненные из нейтронозамедляющего материала — плавленого антрацена, помецены с воэможностью перемещения в канал 4, выполненный в блоке 5 иэ плавленого антрацена. Активность источника t составляет 5х10 н/с. Канал 4

5 выполнен в направлении к детектору 6.

Между блоком 5 и детектором 6 ус.— тановлена перегородка 7 из материала, поглощающего тепловые нейтроны, ме» таллического кадмия.

Детектор 6 состоит из гелиевых счетчиков 8 тепловых нейтронов, расположенных в 2 ряда, разделенные перегородкой 9 из плавленого антрацена.

Детектор 6 и блок 5 заключены в общий теплоизолирующий корпус,выполненный в виде помещенных одна в другую стальных оболочек 10 и t1, пространство между которыми заполнено каолиновым волокном 12. Оболочка 1t выполнена герметичной и снабжена съемными крышками 13 и 14.

Счетчики 8 через контакты 15 соединены саппаратом 16 для счета импульсов, поступающих от детектора 6.

Аппарат 16 содержит усилитель 17 и пересчетный прибор 18.

Устройство снабжено съемным защитным контейнером 19, предназначенным для биологической защиты во время транспьртировхи и хранения устройства, и штангой 20, шарнирно соединенной с оболочкой 11 корпуса, служащей для перемещения детектора б.и блока

5 с измеряемым участком огнеупорной

90067 футеровки 21, заключенной в металлический корпус 22 теплового агрегата.

Описанное устройство работает следующим образом.

Перемещая элементы 3 и источник 1 в канале 4, подбирают такое расстояние между источником 1 и детектором 6, которое при данной толщине футеровки 21 обеспечивает наибольшую крутизну зависимости скорости счета тепловых нейтронов от толщины футеровки 21.

Затем подают питание к аппарату

16 и при помощи штанги 20 вплотную приставляют детектор 6 и блок 5 к кор-15 пусу 22 теплового агрегата. При этом источник 1 испускает быстрые нейтроны, которые проникают через корпус 22 в огнеупорную футеровку 21. Часть нейтронов направляется в футеровку отражателя 2 . Быстрые нейтроны рассеиваются. и замедляются за счет столкновений с ядрами элементов материала футеровки 21.

Быстрые нейтроны, испускаемые источником 1 в сторону детектора 6, замедляются материалом блока 5, после чего поглощаются кадмием перегородки 7.

Тепловые и надтепловые нейтроны, 30 попавшие в детектор 6 в результате рассеяния футеровкой 21, фиксируются счетчиками 8, причем тепловые нейтроны регистрируются теми двумя счетчиками 8, которые находятся в непосредственной близости к корпусу .22. Поскольку эффективность счета тепловых нейтронов гелиевыми счетчиками близка к 80Х, то тепловые нейтроны практически полностью поглощают- 40 ся указанными двумя счетчиками 8.

6

Надтепловые нейтроны, не регистрируясь счетчиками 8, расположенными в непосредственной близости к корпусу

22, попадают в перегородку 9, где замедляются до тепловых энергий, и фиксируются всеми счетчиками 8.

Импульсы от детектора 6 через коаксиальный кабель поступают на усилитель 17 и регистрируются пересчетным прибором 18. Зафиксированное этим прибором в течение заданного времени число импульсов переводится в значение толщины футеровки по предварительно построенному градуировочному графику, выражающему зависимость скорости счета импульсов от толщины футеровки данного вида.

После проведения измерения аппарат

16 выключают, и детектор 6 и блок 5 помещают в защитный контейнер 19.

Предложенное устройство позволяет вести экспрессный контроль остаточной толщины футеровки теплового агрегата в процессе службы на любом участке футеровки, доступ к которому возможен с одной наружной стороны.

При этом такой контроль можно осуществлять как при наличии, так и при отсутствии металлического кожуха теплового агрегата.

Экспрессный контроль позволяет на дежно определить максимально допустимый срок службы футеровки плавильного теплового агрегата и предотвратить возникновение аварийных ситуаций вследствие преждевременного прожигания футеровки расплавленным металлом на наиболее быстроизнашиваеьых участках.

900678

Корректор А.0бРУ ар.

Редактор О.йркова Техред М.Дндык

Закаэ 2559 Тираж 378 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

И ЭВЮ

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10!