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1、硅钢退火炉辐射管在线检测方法团体标准编制说明-、任务来源根据钢协（2022）82号中国钢铁工业协会关于下达2022年第二批团体标准制修订计划的通知，由马鞍山马钢华阳设备诊断工程有限公司负责牵头制定硅钢退火炉辐射管在线检测方法团体标准，计划编号：2022088O二、标准制定的目的和意义硅钢退火炉是硅钢生产的关键设备，在炉内加热段充满氮氢混合气体，炉内壁设有众多辐射管。W型或U型辐射管采用煤气作燃料，交错布置在带钢运行方向的两侧，向炉内辐射热量，间接对带钢进行加热并保证加热均匀。由于炉内长期处于高温加热状态，又经常需要急剧升降温，因此辐射管经常出现热裂纹故障。一方面由于受热后辐射管与炉壳之间膨胀系
2、数不同，使其焊接处焊缝会出现裂纹:另一方面裂纹发生在辐射管本体上。辐射管泄漏后会造成加热效率降低和燃气消耗量的上升，更严重的是当辐射管与炉壳之间焊缝存在裂纹或其本体破裂后，会对退火炉的炉内气氛造成影响，从而影响到硅钢的表面质量甚至会导致生产线停车。目前主要通过监测炉内露点变化和氧气含量变化，来判断辐射管破损。在停炉检修时,工作人员对辐射管逐一进行压力测试或进入炉内对辐射管逐一进行探伤检测。因此造成检修时间长，且人员在密闭空间作业，危险性高。综述所述，迫切需要-种在正常生产的情况下对破损辐射管精准定位、破损程度定级的检测方法。该标准的制定符合：1）中国制造2025计划要求的三、（四）加强质量品牌
3、建设，提升质量控制技术，努力实现制造业质量大幅提升。2）符合国务院办公厅印发的国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）中重点领域中“专栏2工业标准化重点”的“材料”的“完善钢铁、有色金属、石化、化工、建材、黄金、稀土等原材料工业标准，加快标准制修订工作”的规定。3）符合国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）（二）机械:加强关键基础零部件标准研制，制定基础制造工艺、工装、装备及检测标准。该标准的制定有利于：D提高退火炉在用辐射管的气密性检测效率；2）规范退火炉在用辐射管检测方法，避免由于检测对生产和炉况造成影响，引领行业高质量发展；3）同时也可以为退火炉辐射管的安装验收提供
4、判断标准。三、主要工作过程在硅钢退火炉辐射管在线检测方法标准制定立项前，已开展了冷轧退火炉辐射管在线检测方法等方面的文献资料梳理，并针对性地走访调研相关钢铁企业和辐射管供应厂家，制定了标准编写的工作计划。同时，在宝武集团多家硅钢产线进行了检测、分析、优化不断总结改进方法，提出了适用于硅钢等卧式退火炉辐射管在线检测方法，助推了硅钢板带高质量生产，提升了退火炉辐射管的设备管理水平和企业高质量发展。相关技术于2021年9月获授权实用新型专利一种退火炉辐射管气密性检测系统1项，2022年4月获授权发明专利一种热镀锌立式退火炉生产工况下气密性检测方法1项。标准申请立项后，公司2022年9月15日召开了标
5、准制订启动会，成立了标准制订工作组。同时，标准起草工作组成员认真学习了GB1.1-2020标准化工作导则第1部分标准化文件的结构和起草规则，GB20000.3-2014标准化工作指南第3部分：引用文件,GB/T20003.1-2014标准制订的特殊程序涉及专利的标准等标准化文件，明确了标准主要框架内容、编制时间节点、任务分工等。随后，编制组迅速开展工作，分工协作，经过起草小组半年多的起草工作，小组内部多次论证及审核更改，于2023年4月形成了初步的标准草案，2023年5月到2023年7月，工作组对标准草案和技术条款进行了多次讨论和修改完善，形成了此次征求意见稿。四、标准编制原则本标准在制定过程
6、中主要按GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的要求编写。标准主要技术指标选定综合考虑了企业生产实际和用户使用情况，注重标准制定与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，体现了技术标准的科学性、先进性、合理性和可操作性。本标准在制定过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出的原则，以及统一、协调、适用性和规范性的原则。五、标准主要技术内容说明本文件主要有7个章节。第1章范围，主要规定了硅钢退火炉辐射管气密性的在线检测要求、检测程序、检测判断和检测报告等。适用于硅钢卧式退火炉加热段W型或U型辐射管气密性在线检测(包括辐射管与炉壳之间焊缝气密性)
7、，其它卧式退火炉辐射管气密性在线检测亦可参照执行。本文件不适用于立式退火炉辐射管气密性在线检测。第2章规范性引用文件，引用3个国家标准和I个特种设备安全技术规范，分别是：GB/T48442011纯氮、高纯氮和超纯氮GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证(GB9445-2015,ISO9712:2012,1DT)GB/T12604.7无损检测术语泄漏检测(GB/T12604.72021,ISO20484:2017,MOD)TSG23气瓶安全技术规程第3章术语和定义。GB/T12604.7界定的术语和定义适用于本文件。第4章为检测要求，本文件给出了硅钢退火炉辐射管气密性在线检测系统的组成，规定
8、了对检测系统、待检辐射管、检测人员、环境条件的要求。检测系统中关键仪器氢气检漏仪是以5%氢气(H2)+95%氮气(N2)作为示踪气体的氢氮检漏仪，为了便于在工业现场使用，本文推荐使用电池供电且包含便携箱的便携式仪器。氮气检漏仪是一种基于氮质谱原理的检漏仪器，为了便于在工业现场使用，推荐选用带滚轮式以便于移动。第5章为检测程序，分为焊缝气密性在线检测和辐射管本体气密性在线检测两部分。辐射管通过焊接的方式和退火炉炉壳连接，由于焊缝焊接质量不良或停炉检修时热胀冷缩造成的焊缝裂纹在现场非常常见。氢气检漏法（实质上是氢氮混合气体检漏技术）是一种低成本、高效率、高精度的检漏方式。其原理是：金属氢化物薄膜仅
9、仅对氢原子具有渗透性。当氢分子分离成原子被薄膜吸附，吸附的氢原子产生了一个小的电压，经放大器放大并被输送到指示器。5%的氢气+95%氮气的混和气是一种安全的不可燃气体，这是一种退火炉用的标准还原保护气，所以现场无需自己混气。基于成熟氢检漏仪设计的检测系统方案，利用氢检漏仪、结合退火炉内氮氢混合气体气氛可快速查找出辐射管与炉体安装焊缝处泄漏点。辐射管本体隐藏在退火炉内部，这也是检测的难点所在。由于氮气为惰性气体，将其作为示踪气体检测精确可靠，不受炉况、炉内高温和辐射管内动态气氛的影响，利用高精度氮检漏仪，通过充氢装置的减压控制器将氨气瓶接入待检辐射管的助燃空气管道，当辐射管上存在裂纹泄漏点时，氨
10、气会经过裂纹进入炉内，在炉内气流的带动下在炉内混合，这样通过对取样孔取样的气体进行分析，如果含有氮气，说明被检辐射管存在泄漏，可有效检测出细微的裂纹泄漏点。本标准文件给出了一些快速、高效检测出泄漏点的方法技巧。其中，5.L1.3检测顺序确定的原因，根据现场检测结果，90%以上焊缝泄漏位于拐角处，所以建议先角后边的顺序；由于示踪气体氢气密度比空气小，在同一区域检测时，扫查应从下往上进行.5.2.2.5取样孔选取的原则，根据炉内气流方向和待检辐射管位置选取硅钢退火炉取样孔，取样孔应位于辐射管的下风向，尽可能靠近被检辐射管，因为通过辐射管本体上裂纹进入的氢气量相比于炉内气体，所占的比例非常小，若取样
11、孔选的离被检辐射管太远或与气流方向相反，取样气体不能准确反映炉内气体包含的氨气成分，造成检测不准确。第6章为检测判断，根据多年来现场大量检测数据，结合泄漏率对退火炉氧含量以及对板带表面质量的影响，给出了依据氢气检漏法的焊缝漏点的泄漏级别和依据氮气检漏法的辐射管本体的泄漏级别两种判断方法。6.1焊缝气密性在线检测中关于焊缝漏点的泄漏级别判断，当出现漏率1.OX10:，mbar.l/s时，判定为严重泄漏。此时用手接近漏点附近，能感受到泄漏微弱气流，同时在漏点离在线氧含量仪表较近的情况下，能观察到氧含量增大，当出现多处漏率21.OX103mbar.l/s时，在线露点值可能会降低，板带表面会出现氧化、
12、麻点等缺陷。6.2辐射管本体气密性在线检测中关于辐射管本体的泄漏级别判断，当出现漏率21.0X10-mbar.l/s时，判定为严重泄漏，此种情况一般可在辐射管本体上发现肉眼可见的明显裂纹。另外，在线氧含量仪表和露点仪表也会存在异常，如氧含量增大、露点降低。第7章为检测报告，给出了检测记录、检测报告包含内容，规定了资料保存内容、期限。7.3资料保存，检测完毕后，为保证检测结果具有可追溯性，需要对检验原始记录、检验报告妥善归档保存。参考依据RBT214-2017检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求4.5.27记录和保存要求，本文件规定检测记录和报告保存期限不应低于6年。六、标准相关情况
13、经专利文献检索，查阅了与硅钢退火炉辐射管在线检测方法直接相关的国内有效专利，其中大部分为马鞍山马钢华阳设备诊断工程有限公司专利。根据专利侵权物的权利要求全覆盖原则和等同原则，经认真对比专利文献，本标准不涉及专利问题。标准制定过程中未查到相关同类标准。通过标准的制定和实施，对于硅钢退火炉辐射管在线检测方法的推广应用、助推硅钢板带高质量生产、实现硅钢退火炉辐射管设备状态预知维修及节能环保要求具有积极的促进作用。七、重大分歧意见的处理经过和依据八、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特别是强制性标准的协调性本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。九、贯彻标准的要求和措施建议硅钢退火炉辐射管在线检测方法广泛应用有利于稳定钢铁企业生产，使退火炉辐射管运行、检修成本大大降低；用户效益大大提高。同时，减少生产过程中的能源浪费，有利于低碳生产，保护环境。退火炉辐射管检维修时间缩短，退火炉性能更稳定。有利于推动钢铁行业的技术发展。因此，建议本标准批准发布后尽快实施。十、其他应予说明的事项无.硅钢退火炉辐射管在线检测方法团体标准制定工作组2023.7.6
