В процессах термической обработки контроль содержания водорода является одним из ключевых параметров. Печи для термической обработки, используемые в металлургии для отжига, закалки или пайки, работают на газовых смесях, состоящих преимущественно из водорода (H₂) и азота (N₂).
В этих сложных условиях для обеспечения качества, безопасности и соблюдения нормативных требований просто необходимо внедрить подходящее аналитическое решение.
Использование водорода в печах для термообработки строго регулируется европейскими и международными нормативными требованиями, направленными на предотвращение риска взрыва и обеспечение безопасности персонала.
Например, стандарт NF EN 746-3, касающийся промышленного теплового оборудования, устанавливает особые требования к использованию горючих газов, в том числе водорода. В частности, в нём определено:
Эти требования гарантируют, что подача водорода в печь осуществляется в соответствии со строго контролируемыми, задокументированными и поддающимися проверке процедурами.
Кроме того, они предполагают, что оператор должен обеспечивать отслеживаемость концентраций, соответствие измерительных приборов установленным требованиям и обучение персонала с целью поддержания уровня безопасности в соответствии с нормативными требованиями.
Измерение содержания водорода в печи для термообработки осуществляется в чрезвычайно суровых условиях: температура может превышать 1000 °C, в атмосфере присутствует большое количество пыли, а давление подвержено значительным колебаниям. Эти условия делают прямые измерения практически непригодными для долгосрочного использования из-за тепловых и механических нагрузок, которым подвергаются датчики.
К этим ограничениям добавляются динамические изменения концентрации в течение теплового цикла. Например, цикл может начинаться со 100 % H₂, а затем концентрация может постепенно снижаться до 10 %, при этом азот способствует стабильности и безопасности процесса. Поэтому измерительные приборы должны точно отслеживать эти переходы без отклонений и чрезмерного времени отклика.
Наконец, достоверность измерений зависит от возможности отбора пробы, точно отражающей состав воздуха в печи, без образования конденсата и изменения состава.
Отбор и подготовка пробы позволяют гарантировать, что анализируемый газ соответствует рабочим параметрам анализатора, что обеспечивает точное, стабильное и действительно репрезентативное измерение концентрации водорода в печи.
Поэтому освоение этой цепочки отбора проб является решающим этапом и , естественно , приводит к тому, что предпочтение отдается измерению с помощью экстрактивной системы типа «cold dry», специально адаптированной к условиям данного технологического процесса.
Для решения этих задач компания Fuji Electric применяет структурированный подход, основанный на предварительном анализе технологического процесса, а затем на внедрении комплексного решения по анализу газов, адаптированного к конкретной печи.
Каждый проект начинается с тщательного анализа технологических параметров: состава газовой матрицы, диапазонов концентрации водорода, термодинамических условий (температура, давление) и ограничений по размещению.
Эта этап проектирования позволяет определить размеры системы отбора проб, выбрать материалы, совместимые с высокотемпературной средой, и определить условия кондиционирования, гарантирующие метрологическую репрезентативность.
Цель состоит в том, чтобы разработать оптимизированную измерительную систему, обеспечивающую стабильность, повторяемость и надежность на протяжении всего термического цикла.
Аналитическая система основана на высокотемпературном датчике, способном выдерживать температуру до 1300 °C и обеспечивать надежный отбор проб из центра печи. Она оснащена нагреваемым фильтром, а также системой обратного продува (воздухом или инертным газом) для работы в условиях сильной запыленности.
Затем отборный газ проходит через систему подготовки типа «cold dry», включающую тонкую фильтрацию, осушение и регулирование расхода. Этот этап гарантирует, что проба строго соответствует рабочим параметрам анализатора и сохраняет состав, характерный для реальной атмосферы печи.
Анализ проводится с помощью анализатора теплопроводности ZAF — эталонной технологии для измерения содержания водорода, обеспечивающей точность ±1 % и отличную повторяемость, что необходимо для надежного отслеживания изменений концентрации в ходе технологического процесса.
Таким образом, благодаря индивидуально разработанным техническим решениям в сочетании с высокопроизводительным оборудованием система Fuji Electric обеспечивает надежное и непрерывное измерение содержания водорода, идеально адаптированное к суровым условиям эксплуатации промышленных печей для термообработки.
Государственная цена
4209,00 €Возможны скидки, пожалуйста, свяжитесь с нами
Запрос цитаты
Выбрав решение Fuji Electric для измерения содержания водорода в печах термообработки, вы получите следующие преимущества:
Разработка и тестирование силами наших технических специалистов
Собран в Клермон-Ферране
ввод в эксплуатацию нашими техническими специалистами
Стабильное и воспроизводимое измерение
непрерывный мониторинг газов
ПриложениеСкачайте техническое описание и узнайте о решении для измерения содержания водорода в процессах термообработки!