火焰清理機漏氣檢測方法與流程

本發(fā)明涉及鋼坯的火焰清理裝置漏氣檢測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種火焰清理機漏氣檢測方法。

背景技術(shù)：

在板坯連鑄生產(chǎn)過程中，鋼水中的雜質(zhì)會浮集到板坯上層，形成氧化鐵皮等表面缺陷，傳統(tǒng)的板坯表面清理通常由人工完成，不僅勞動強度大，而且生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量無法保證。板坯火焰清理機通過燃燒氧氣和焦爐煤氣產(chǎn)生的熱量來清除連鑄板坯表面的氧化鐵皮和連鑄殘渣等表面缺陷，因此，火焰清理機是生產(chǎn)高品質(zhì)汽車面板的重要設(shè)備。

然而，在現(xiàn)實的清理過程中，容易發(fā)生本體天然氣、氧氣軟管或接頭漏氣，導(dǎo)致大面積燒損車體軟管及設(shè)備，造成清理機故障停產(chǎn)檢驗，而且軟管燒損后恢復(fù)難度大，耗時長，故障時間最長達到72小時，平均故障時間8小時/月，因此，研發(fā)火焰清理機的漏氣檢測系統(tǒng)，對氧氣泄露進行漏氣預(yù)警，并快速關(guān)斷介質(zhì)閥門，避免管線燒損的嚴重后果，成為確?；鹧媲謇頇C設(shè)備正常運行的有效手段。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的目的在于公開了一種火焰清理機漏氣檢測方法。本發(fā)明的檢測方法提供了一種檢測系統(tǒng)，通過統(tǒng)計并分析氣體泄漏后報警的記錄數(shù)據(jù)，編制控制程序，在火焰清理機的管路出現(xiàn)氣體泄漏，即進行報警，并自動控制氣體管路，火焰清理機也停止清理工作。避免火焰清理機本體軟管大面積燒損，減少中斷生產(chǎn)事故的發(fā)生幾率，同時報警準確率高，使用方便，提高了火焰清理機的作業(yè)率。

本發(fā)明公開了一種火焰清理機漏氣檢測方法，包括如下步驟：

1)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)：HMI人機畫面查找火焰清理機發(fā)生氣體泄漏后報警的記錄數(shù)據(jù)，統(tǒng)計并分析不同斷面板坯的氣體管路在各個運行階段的流量、壓力、壓力控制閥位及工作持續(xù)時間；

2)編制控制程序：對各氣體管路不同流量的控制，設(shè)計有基于壓力的氣體閉環(huán)控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)火焰清理機的運行階段，不同斷面板坯的情況，對各氣體管路設(shè)定不同的壓力設(shè)定值，即設(shè)定某管道的壓力為固定值SP，管道的調(diào)節(jié)閥閥位值CV，能及時反饋固定值SP的壓力實測值PV；

通過對固定值SP、調(diào)節(jié)閥閥位值CV及壓力實測值PV變化情況的總結(jié)，得到如下氣體管路泄漏的判斷標準，即出現(xiàn)以下情況中的一種或者一種以上，就可以判斷氣體管路漏氣，具體如下：

2.1)固定值SP在一定時間內(nèi)保持不變，調(diào)節(jié)閥閥位值CV在該階段持續(xù)上升，壓力實測值PV在該階段持續(xù)下降；

2.2)固定值SP在一定時間內(nèi)保持不變，在該階段也未出現(xiàn)超調(diào)情況，調(diào)節(jié)閥閥位值CV高于30～70％，且持續(xù)一段時間；

3)停止清理機工作：判斷氣體管路出現(xiàn)泄漏，基于壓力的氣體閉環(huán)控制系統(tǒng)就會立刻在HMI人機畫面上發(fā)出報警信號，并自動控制氣體管路，火焰清理機也停止工作。

進一步地，在火焰清理機的正常清理階段，調(diào)節(jié)閥閥位值CV會穩(wěn)定在在30～70％之間；在火焰清理機的切換過程中，調(diào)節(jié)閥閥位值CV會出現(xiàn)80～100％的超調(diào)情況，且超調(diào)情況會維持在1～3s之間，之后，調(diào)節(jié)閥閥位值CV會迅速的回落到30～70％的區(qū)間內(nèi)。

再進一步地，所述調(diào)節(jié)閥閥位值CV為通過PID算法計算得到，且在恒定位置發(fā)生上下幅度的波動，保證壓力實測值PV對固定值SP的快速跟隨。

有益效果：

本發(fā)明的漏氣檢測方法提供了一種檢測系統(tǒng)，通過統(tǒng)計并分析氣體泄漏后報警的記錄數(shù)據(jù)，編制控制程序，在火焰清理機的管路出現(xiàn)氣體泄漏，即進行報警，并自動控制氣體管路，火焰清理機也停止清理工作。避免火焰清理機本體軟管大面積燒損，減少中斷生產(chǎn)事故的發(fā)生幾率，同時報警準確率高，降低故障時間95％，使用方便，提高了火焰清理機的作業(yè)率，極具推廣使用價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明焰清理機漏氣檢測系統(tǒng)控制流程圖；

圖2為各氣體管路壓力測定結(jié)果示意圖。

具體實施方式

為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實施例及說明書附圖進一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實施例。

本發(fā)明公開了一種火焰清理機漏氣檢測方法，包括如下步驟：

1)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)：通過HMI人機畫面查找火焰清理機發(fā)生氣體泄漏后報警的記錄數(shù)據(jù)，統(tǒng)計并分析不同斷面板坯的氣體管路，具體體現(xiàn)為天然氣和氧氣管路在各個運行階段，即火焰清理機在點火、預(yù)熱、清理階段，正常清理及異常漏氣階段的流量、壓力、壓力控制閥位及工作持續(xù)時間；得到了表1所示的氣體泄漏的跟蹤表。

表1火焰清理機氣體泄漏報警跟蹤表

結(jié)合表1可知，對于火焰清理機的不同斷面板坯，火焰清理機的壓力傳感器采集管道介質(zhì)壓力信號，反饋到調(diào)節(jié)閥上，調(diào)節(jié)閥采集各管路閥位信號，其中，火焰清理機的燒嘴數(shù)量越多，調(diào)節(jié)閥的工作閥位最大值越大，但是發(fā)生氣體漏氣時，報警時間只會持續(xù)2～3s；

2)編制控制程序：對各氣體管路不同流量的控制，設(shè)計有基于壓力的氣體閉環(huán)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)會根據(jù)火焰清理機的運行階段，不同斷面板坯的情況，對各路氧氣、天然氣管路設(shè)定不同的壓力設(shè)定值；具體操作過程如下：

設(shè)定某管道的壓力為固定值SP，該管道的調(diào)節(jié)閥閥位值CV在一個恒定的位置上下進行小幅度的波動，該管道的壓力傳感器檢測到的壓力實測值PV能及時的反應(yīng)固定值SP；通常情況下，調(diào)節(jié)閥閥位值CV會穩(wěn)定在在30～70％之間，但是，由于原有管道中的氣體余量，各管道的調(diào)節(jié)閥的閥位均不用開到100％就能滿足生產(chǎn)的需要，在火焰清理機的切換過程中，由于管道壓力的瞬間變化，調(diào)節(jié)閥閥位值CV會出現(xiàn)80～100％的超調(diào)情況，從而保證壓力實測值PV對固定值SP的及時反饋，通常，超調(diào)情況只會維持在1～3s之間，之后，調(diào)節(jié)閥閥位值CV會迅速的回落到30～70％的區(qū)間內(nèi)；

通過對管道的壓力固定值SP、管道的調(diào)節(jié)閥閥位值CV及壓力實測值PV的變化情況的總結(jié)、歸納和研究，得到了如下管道泄漏的判斷標準，即出現(xiàn)以下情況中的一種或者一種以上，就可以判斷管道漏氣，具體情況如下：

2.1)管道的壓力為固定值SP，且在一定階段內(nèi)保持不變，管道的調(diào)節(jié)閥閥位值CV在該階段持續(xù)上升，壓力實測值PV在該階段持續(xù)下降，即表明管道漏氣，如圖2中的22:02:22～22:02:24這段時間所示；

2.2)管道的壓力為固定值SP，且在一定階段內(nèi)保持不變，在該階段也未出現(xiàn)超調(diào)情況，管道的調(diào)節(jié)閥閥位值CV高于30～70％，即表明管道漏氣，如圖2中的22:02:24～22:02:26這段時間所示。

結(jié)合圖1，對火焰清理機漏氣檢測過程的具體流程進行描述，即通過HMI人機畫面檢測斷面板坯的17個天然氣和氧氣管路的調(diào)節(jié)閥閥位值CV和壓力實測值PV，通過PID算法，檢測到出現(xiàn)管道的壓力為固定值SP，且在一定階段內(nèi)保持不變，管道的調(diào)節(jié)閥閥位值CV在該階段持續(xù)上升，壓力實測值PV在該階段持續(xù)下降，通過對一定階段內(nèi)的曲線分析，發(fā)現(xiàn)管道的調(diào)節(jié)閥閥位值CV上升的斜率和壓力實測值PV下降的斜率超過一定值，且該趨勢維持一定時間以上，就判斷管道發(fā)生泄漏；在正常情況下，也會因為擾動出現(xiàn)壓力檢測值PV下降的同時調(diào)節(jié)閥閥位值CV上升的情況，但這種情況往往是小斜率且持續(xù)時間很短，通過對斜率和持續(xù)時間的判斷，將這種正常的情況過濾掉；或者檢測到出現(xiàn)管道的壓力為固定值SP，且在一定階段內(nèi)保持不變，在該階段也未出現(xiàn)超調(diào)情況，管道的調(diào)節(jié)閥閥位值CV高于30～70％的情況，而已表明管道漏氣。

3)停止清理機工作：一旦出現(xiàn)上述兩種情況中的任意一種，就可以判斷管道出現(xiàn)泄漏，基于壓力的氣體閉環(huán)控制系統(tǒng)就會立刻在，上發(fā)出報警信號，并自動控制氧氣、天然氣管路，火焰清理機也停止清理工作。