使用地面穿透雷达 (GPR) 高效评估回转窑衬里

地面穿透雷达 (GPR) 已成为各行业无损检测 (NDT) 和结构评估的重要工具。本应用说明介绍了 GPR 技术（特别是 Proceq GP8800 系统）在回转窑耐火衬里状况评估中的应用，回转窑是水泥生产中的关键部件。

虽然出于安全考虑，测量必须在窑离线和环境温度下进行，但该系统能够快速、连续地采集整个窑的数据，而无需进行后处理。与传统的抽查和破坏性方法相比，这是一项重大改进，既减少了干预时间，又降低了相关的操作风险。

挑战

回转窑是水泥生产中必不可少的设备（以 GCPV 集团旗下的 Monjos 公司为例），在保持其内部耐火衬的完整性方面面临着重大挑战。这些内衬暴露在极端的操作条件下，包括高温和磨蚀性材料，随着时间的推移会逐渐磨损。

传统的检查方法通常是侵入性和局部性的，需要延长窑炉停机时间，从而导致生产损失和运营成本增加。此外，这些技术可能会损坏窑衬，并且无法持续了解窑的内部状况。因此，亟需一种无损检测方法，能够准确、快速、持续地评估衬里厚度，并以可靠的方式检测磨损模式。

解决方案

Proceq GP8800 GPR 系统可有效地应对这一挑战。GPR 是一种非破坏性地球物理技术，利用电磁波对地下结构进行成像，并检测材料属性的变化。在本案例研究中，GP8800 系统及其阶跃频率连续波天线被用于评估 GCPV 集团 Monjos 工厂 4E 号回转窑的耐火衬里。

数据采集快速、连续，无需后处理，能够在最短时间内对衬里状况进行高度精确的评估。在检测窗口很短，必须尽量减少中断的情况下，这种能力尤为重要。该系统的工作原理是向耐火材料发射短脉冲电磁能，并测量反射信号返回所需的时间。这个时间与材料的深度和厚度直接相关。通过分析反射波形，可以确定厚度变化，并检测内部缺陷或磨损区域。

在演示过程中，GP8800 系统用于收集窑内三个 60 米剖面的数据。结果以雷达图的形式清晰地显示了耐火衬与底层钢壳之间的界面，从而可以沿着检测路径进行精确、连续的厚度测量。

GPR 勘测的主要结果：

• 精确、连续的厚度测量：GP8800 系统沿窑炉全长对耐火衬进行高分辨率、连续的厚度剖面测量，识别出明显的变化。
• 关键磨损区的检测：
• 用于历史监测的数字日志：所有获取的数据都以结构化格式进行了数字化存储，从而可以创建历史数据集。
• 结构完整性评估：调查还有助于深入了解衬砌的内部布局，包括砖块之间的规则间距（约 20 厘米），这表明衬砌采用了模块化结构模式。

事实证明，Proceq GP8800 GPR 系统是对回转窑耐火衬进行无损评估的高效解决方案。

此外，该系统还能以数字方式存储所有检测数据，从而建立历史监测框架，提供随时间推移不断变化的窑炉状况视图。该技术通过减少停机时间、最大限度降低运营成本以及支持计划干预的数据驱动决策，为预防性维护战略带来了巨大价值。

本应用说明由Monjos, del grupo GCPV 和 Miquel Coll,GPR3D.com 合作编写。