可控气氛热处理炉的安全装置.docx

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1、可控气氛热处理炉的平安装置可控气氛热处理炉上配备的平安装置，是整个可控气氛热处理炉的平安保障系统中必不 可少的硬件设施。切实可行的平安操作规程和平安措施以及各种平安管理制度，那么是为了工 业炉的平安运行在软件方面的保障。它们互相配合，互相补充，是确保炉子平安运行的两个 基本条件。这些具有特殊功能的平安装置不仅在设备出现故障时能立即报警，提醒操作人员 注意并及时采取措施，甚至能使设备自动进人故障排除阶段，为操作人员判断、排除故障提 供了方便和帮助。因此，这些平安装置的作用和它们的运行状态是否正常，对设备的平安运 行是至关重要的。本章将对主要平安装置的功能和用途进行总结。1炉温自动控制和平安报警系

2、统炉温的精确控制是设备平安运行的前提条件。炉温控制系统包括：热电偶、加热元件和 开关、测量、控制仪表等。出于可控气氛热处理的平安需要，设备必须提供最高上限温度和 低于平安温度的报警装置。为了防止温度控制系统失灵，上述温度控制功能及平安温度上、 下限的报警功能，应分别使用各自独立的热电偶。此外，炉温报警系统还可以和机械、电气 控制系统实行联锁。如果炉温不在要求范围内，使得某些导致危险的操作和程序无法进行, 这也是保证设备平安运行的重要的手段。与炉温控制和报警系统类似，在炉体和装置上与平安相关的温度、压力、流量和液位都 可以作为报警信号与机电部件控制系统联锁，防止执行有危险的程序和操作。2平安卸压

3、装置（防爆盖）可控气氛热处理炉的辅助炉室，如一般在低于平安温度下运行的前室和冷却区，当炉内 气氛燃爆时在瞬间会产生压力的急剧升高。为了平安，在这些地方必须装备压力释放阀（亦 称卸压盖或防爆盖X进行卸压装置的设计和安装时,应充分考虑到突发火焰和压力骤升将导致部件的爆裂损 坏，从而危及作业区和交通区的人员平安。要确保在压力升高时也不能对炉子机件和周围地 区造成损伤。防爆盖的作用是：炉子发生爆炸时，盖子将被高压气体冲开，可作为一个迅速泄压的出 口，正常状态时盖子那么要盖下保持密封。防爆孔口的位置应选在容易发生爆炸、容易泄压而 且对操作人员无危险的地方。一般安装在冷炉室的顶部。防爆盖的结构有杠杆式（见

4、图5-1 弹簧式或杠杆与电磁阀组合式等。图1杠杆式防爆盖所有吸热式和放热式的气氛发生炉、氨分解气的制备装置、低压渗碳真空炉或离子渗碳 炉，可分别在其反响罐、燃烧室或真空炉室安装防爆器、防爆膜或防爆装置，以预防爆炸危 险。3废气排放和引燃装置可控气氛热处理炉所排出的废气必须在工序步骤所确定的时间和地点，及时、平安地点 燃干净。炉内排出的任何气体只允许从废气排放口、炉门口或压力释放阀等处，通过可监控的点 燃装置引燃后，向外排出。点燃装置由带防风罩的点火烧嘴、点火变压器、供气电磁阀、火 焰监测器组成，当检测不到火焰时，该装置具有切断供气电磁阀并发出报警的功能。4低温炉室门口的火帘燃烧系统温度低于75

5、CTC的密闭炉室，只有在炉门口的引燃装置先行燃烧后，才能翻开外炉门。 建议炉门口的引燃装置采用火帘燃烧系统。火帘燃烧系统由上述点火烧嘴的整套装置、火帘 燃烧器和火帘燃烧监测装置组成。火帘燃烧系统与炉门开关的机械动作是互锁的。当炉门口 的点火烧嘴引燃后，向火帘供气的电磁阀才能翻开，而且当火帘已经燃烧并被检测探针感知 后，外炉门才能翻开；否那么外炉门不能翻开。反之，当外炉门处于开启状态时火帘始终保持 燃烧，直到外炉门落下并完全闭合之后，火帘燃烧系统将自动熄火。这种方式尤其适用于大 炉子。注意：点火烧嘴和火帘燃烧系统的供气不应因停电而中止,而且也不应该受加热室供气 条件的限制。这可在供气管路的上游设

6、置独立的供气支线即可。5向炉内输入可燃气体（液体）的平安供应系统 为完全防止停炉期间或炉温低于平安温度（750。时，易燃气体和易燃液体向 炉内泄漏，此时应确保炉室与上述介质管路可靠地隔绝。在向炉内输送易燃气体和易燃 液体的管线上，除了安装截止阀之外，还必须专门安装可拆卸的“平安弯管”接头或带 盲板的法兰连通器。 根据平安设计要求：当炉内温度低于750（,或可燃介质的供应压力低于所要 求的某极限值，或设备电力供应故障，或者废气燃烧故障时，都不允许将可燃气体、液 体送人炉内。即只要出现了上述任何一项故障，可燃介质的供应电磁阀将立即关断；并 且平安2会自动进入炉内，开始对炉内进行冲洗置换。 为了平安

7、，有时换气过程是在专门的程序电路控制下进行的。在规定的换气时 间内，隔热内炉门和外炉门被锁定在关闭状态。为防止当炉压升高时炉气向输气管道倒流，需要时应在进入炉内的气体管道上 安装合适的单向阀。6平安N2自动输入系统平安N2自动输入炉内的条件和有关平安措施。上述使可燃介质供应中断的四项条件，再加上炉气压力低于某极限值，一共是五项条件。 只要满足了其中一项，平安N2将随即通入炉内冲洗。当然，炉内压力低于 某极限值其实也包括了保护气供应中断。但是当炉子严重漏气或炉门未关闭等故障情 况下是否应中断保护气供应并输入平安n2 ,可通过控制电路的逻辑判断功能决定。 当某个条件使可燃介质的供应中断，并且平安N

8、2自动进入炉内冲洗时，平安 报警装置必须立即给出清晰的声光报警，并应提示具体的故障内容。 为了确保在各种故障条件下，能立即将平安N2送人炉内冲洗，在冲洗氮气的 供应管路上应防止使用手动截止阀。假设不能防止，那么应对阀门采取特别措施，例如去掉 操作扳手，使管路处于常通状态等。 必须保持一定储量的冲洗N2e除正常的使用和损耗外，用以单次故障的储藏 量至少应为炉子容积的5倍。所以，要安装平安W压力（或储量）的自动报警装置。 在用W冲洗炉子时，要将排出的原有保护气燃尽。由于原有保护气越来越被 稀释，直到废气排放口出来的炉气不再能被点燃。但继续排出的炉气中仍含有令人窒息 的氮气和有毒的一氧化碳气体。必须

9、采取措施，如利用强制通风装置，使这些有害气体 能全部排放到室外。但是，要充分认识到，仅仅用自然通风装置或者在断电时无法开动 强力通风装置时，可能会发生中毒或窒息危险。 仅仅因为工艺原因，例如刚装入冷料后，使炉温降低到平安温度以下，但并未 停电，炉壁和加热元件继续被加热并保持在平安温度以上，此时可以不用W来冲洗炉 子。另外对于执行气体渗氮工艺的炉子，大局部是在低于平安温度的范围内运行的，正 常情况下也不用W来冲洗炉子。最重要的是：任何时候，尤其是当炉子处于冷却、降 温阶段，都要在保证炉子密封性的前提下，使保护气到达一定的流量并确保炉子处于正 压状态。为此，炉子必须配备炉压的监测和报警装置。当然，

10、假设炉压得不到保证时，必须用N2来冲洗炉子。7防负压装置当炉内出现负压时，应采用输入气体的方式进行压力补偿。工业 外界空气与环形燃烧器的可燃气体一起燃烧后，这些烧掉了氧气的燃烧产物， 即被吸入炉内，可以补偿炉内压力的降低。血，如相应的配套设施为：点火烧嘴（含带 有探针的烧嘴，气体电磁阀，点火变压器，火焰监测器）,废气排放管上安装的环形燃 烧器（含气体电磁阀）以及两工位电动碟阀。 当炉内产生真空现象时 揄玉力通常为0.40.6MPa的高压N2随即送入炉内， 可以快 速、有效的补充真空； 相应的配套设施为在废气排放管上安装保压排气阀输入高压叱的电磁阀， 与炉室连接的压力开关。 也可在炉子出现真空时

11、，向炉内通入压力为58kPa,即通常用于冲洗炉子的 平安N2 ；或者按要求配比，立即增大通入加热室的可燃保护气的进气量。这些措施因 受流量的限制，消除炉内真空的时间可能会有所延长。站相应的配套设施为：在配气输 入装置中增设另一路大流量的平安叱或者可燃保护气的进气管路，受程序电路自动控 制。8防止油着火的平安装置和措施 为预防炉气或空气的泄漏、淬火油槽、搅油装置、加热器及输油管路等与炉子 壳体的连接，必须是严格密封的。为防止将外界空气吸入淬火前室，由油泵、过滤器和热交换器组成的循环冷却 系统，应安装在淬火槽的最低油位之下；与外部储油槽连接的油泵、阀门和管线等，亦 应安装在该储油槽的下方。 为了防

12、止空气从供油系统（包括储油槽）直接进入淬火油槽内，可为淬火油槽配置合适的副油箱。 为防止油过热，可将搅油装置设计为双速或可变频调速;加装导流板使油流均 匀；当搅油器停止转动时，可自动报警。千态慧必须安装油位检测报警装置。经设计确 定出合理的油位，保证工件淬火后完全浸没在油位下至少150mm，还要考虑到油搅拌 和热膨胀对油位的影响，防止油位上升而溢出油槽或接近高温物体。禁玉黄己当实际油 位超出设定的上、下警戒线时，为了平安，应使加热器自动停止工作。 淬火升降台的下降速度既不能过快，也不能太慢。因动力故障而无法下降时, 应能够立即松开刹车装置依靠重力落入油槽。 为防止油中进水油循环冷却系统尽可能采

13、用风冷热交换器。假设采用水冷却器, 须保证循环油的压力高于水压，循环油泵不得停止运行；在油循环管路上安装压力开关 或流量开关，用来检测和报警。淬火油槽温度控制系统是防止油着火的最重要的手段之一。 对淬火油的温度检测点应具有代表性，当油温超过设定值时，除自动报警外, 不仅要让加热器停止工作，还要使油的循环冷却装置投入运行。 为了防止控温系统失灵，对油温的检测报警与油温自动控制，应分别使用独立 的热电偶，或共用1只双芯热电偶。防止工件向淬火油槽转移的过程中发生动力故障，应使用备用电源或备用动力 系统，使得工件的淬火过程（包括机械动作）和淬火油的循环冷却能继续进行下去。这 些设施对于排除密闭式淬火炉

14、的油着火事故，往往能起到关键作用。9其他平安装置在设计和安装中，采用可靠的密封结构以及能有效防止泄漏的零部件。 为防止与危险或有害介质（如高温、低温或有毒的液体，气体等）连通的截止 阀被意外翻开，造成如烧伤、中毒等伤害事故，或者当炉内出现负压时外界空气由此渗入，应在该截止阀的开口端加装带密封的丝堵或封头。 所有吸热式和放热式的气氛发生炉，在反响罐（或燃烧室）与鼓风机（罗茨泵） 之间的混合气管路上必须安装单向阀和火焰逆止器，以防止反响罐（或燃烧室）内的火 焰发生倒流（回火），引起爆炸。 在原料气输入管路上应安装减压阀和零压阀（压力比照信号来自空气输入管 路），只有原料气与空气的压力保持均衡，二者

15、才能到达正确的流量混合比。 放热式发生炉中喷气烧嘴的供气系统，也应采用此类比例调节装置,以使燃烧 稳定进行。 可控气氛热处理炉及配电柜等的带电局部应有良好绝缘，不带电局部（如炉壳 等）应按要求可靠接地。对可燃介质贮罐、管道及其输送装置，应按规定执行防静电和防雷电的保护措 施。 热处理设备上的电热元件、电机引线、工件及夹具、炉门和升降台、热油管道 以及热交换器等，可能会引起静电、烫伤和挤伤等伤害事故。在这些有可能被人触及的 部件周围，要安装防护网或隔离栅栏，并在危险位置树立醒目的警示牌，提示行人不要 靠近，注意平安。 9）对有可能发生人员坠落、踩空、因踏翻而坠入等伤害事故的部位，如炉顶、敞 口油槽或地坑，必须遵照有关平安规定，在其构件上加设栅栏、扶手、梯子及稳固、可踩踏的盖板等，以防发生意外。