在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,溫度是需要測(cè)量和控制的重要參數(shù)之一。在溫度測(cè)量中,熱電偶的應(yīng)用極為廣泛,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、測(cè)量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號(hào)便于遠(yuǎn)傳等許多優(yōu)點(diǎn)。另外,由于熱電偶是一種有源傳感***,測(cè)量時(shí)不需外加電源,使用十分方便,所以常被用作測(cè)量爐子、管道內(nèi)的氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。
1.熱電偶套管受高速流體沖擊,載負(fù)過(guò)大,應(yīng)力超過(guò)極限,導(dǎo)致套管破裂;
2.熱電偶套管本身的加工缺陷,導(dǎo)致應(yīng)力集中,容易造成套管斷裂;
3.管道振動(dòng)過(guò)大,造成熱電偶套管疲勞損壞;
4.流體流經(jīng)熱電偶套管時(shí),誘發(fā)熱電偶套管振動(dòng),即熱電偶套管固有頻率和流體旋渦脫落頻率產(chǎn)生共振。這種共振現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致熱電偶套管損壞速度加快,以致斷裂。
可以減少熱電偶套管破裂現(xiàn)象的方法:
1)嚴(yán)格控制熱電偶套管的插入深度。隨著插入深度的增加,保護(hù)套管的受力成平方倍的增加。所以,我們測(cè)量溫度的時(shí)候只需將熱電偶套管插入到流體的等溫區(qū),而無(wú)需插到管道的中心點(diǎn),這樣有利于縮短溫度表袋懸臂的長(zhǎng)度,達(dá)到減小其端點(diǎn)的振幅的效果。
2)在保證必要的熱電偶套管強(qiáng)度情況下,優(yōu)化選取熱電偶套管的直徑。因?yàn)楫?dāng)熱電偶套管的直徑增加時(shí),表袋受力呈線(xiàn)性增加,所以在選取表袋直徑的時(shí)候,既要合理保證套管的強(qiáng)度,又要盡可能錯(cuò)開(kāi)共振危險(xiǎn)區(qū)。
3)改變橫截面形狀,將其表面加工成結(jié)構(gòu)型式,使流體不產(chǎn)生漩渦脫落現(xiàn)象。
4)嚴(yán)格控制檢修質(zhì)量,做好熱電偶套管材質(zhì)檢查,同時(shí)還要做好探傷檢查,嚴(yán)防焊口裂縫、斷裂等異常事故的發(fā)生。
5)系統(tǒng)投運(yùn)時(shí),避免發(fā)生管道上閥門(mén)突然全開(kāi)情況。在剛投運(yùn)開(kāi)啟閥門(mén)的瞬間,熱電偶套管將承受很大的單向力,因此在系統(tǒng)剛投運(yùn)時(shí),要緩慢地開(kāi)啟閥門(mén),讓系統(tǒng)壓力逐漸上升,盡可能減小熱電偶套管正面和背面的壓力差,避免套管因單向受力過(guò)大而導(dǎo)致套管斷裂事故發(fā)生。
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