昌晖仪表:热电偶、铠装热电偶维修实例

2017/4/14 21:36:23 人评论 次浏览 分类:温度测量  文章地址:http://www.textrasoft.com/tech/986.html

热电偶的测温原理是以热电效应为基础,将温度变化为热电势的测温原理电势变化进行温度测量的仪表,热电偶是应用最广的温度传感器。热电偶工作原理在其他文章里介绍。
 
热电偶测温系统由热电偶显示仪表补偿导线组成,它被广泛用来测量100-1600℃范围内的温度,用特殊材料制成的热电偶还可以测量更高或更低的温度。热电偶结构类型较多,应用最广泛的主要有装配式热电偶及铠装热电偶。热电偶测温时,冷端必须为0℃,否则将产生测量误差,而在工艺上使用时,很难使冷端保持在0℃,所以必须对热电偶冷端进行补偿。
 
热电偶安装和维护
①热电偶的测量端应有足够的插人深度。在一般管道中安装感温元件时,保护套管端部应达到管道中心处,对于高温高压,感温元件的插入深度应在70-100mm之间。如果管道公称直径小于50mm,应将热电偶安装于加装的扩大管上。
安装时,应保证测量元件与流体充分接触,因此要求测温元件迎着被测介质流向,至少要与被测介质的流向成90°,切勿与被测介质形成顺流。
②热电偶的安装地点,应尽量避开其他热源、磁场、电场,防止外来干扰。
③热电偶补偿导线型号应与热电偶型号相符。
④补偿导线对地绝缘电阻和极间绝缘电阻,不应小于2MΩ。
⑤对于热电偶参考端温度恒定但不等于0℃时可根据中间温度定律计算出参考端为0°C的热电势值。
⑥对于热电偶参考端温度波动,且不等于0℃时可用补偿导线法,将热电偶参考端温度延伸至温度恒定的地方。补偿导线型号与热电偶型号匹配。
⑦安装在高空的露天热电偶要注意做好补偿导线及套管的防水措施,以免热电偶内部进水造成短路而影响仪表的正常指示。
⑧安装在高温、高压处的热电偶要做好补偿导线的隔热措施。
⑨使用中的热电偶要不定期检查线盒是否盖好,保护套管,软管及穿线管是否破裂或腐蚀,连接处是否松动;
⑩定期进行热电偶的外部清洁工作。
热电偶
热电偶故障实例分析
1、指示偏低
①石化企业某装置一反应器采用K型热电偶测量反应器温度,在一次开车过程中发现温度点TI0708八指示偏低约40℃
故障检查、分析:根据现象对测量回路、端子接线、接地绝缘等进行了检查,均正常,但在检查热电偶接线时发现补偿导线与偶丝的极性接反,导致阻值与实际不符,造成指示不准确。
故障处理:重新正确连接,指示正常。
 
②合成气汽化炉内温度是用双铂铑热电偶测温的,并用吹氮形式保护套管,汽化炉开车一段时间,工艺反映TI07-4点温度指示偏低,其他正常。
故障检查、分析:根据此类现象,并对比这批套管钼化镁头使用后的观察分析,是接触火燃的钼化镁质量问题,高温腐蚀套管出洞,使保护氮气阻力变小,流速加快,在感温点形成快速流动的氮气流,降低了测量点处的温度,从而使仪表指示偏低。
故障处理:仪表工到现场对各个接点进行了处理和接线,并实际测量了毫伏值,结果与显示表相符,指示正确。
 
③己烷闪蒸塔温度仪表TR-702 指示偏低
故障检査、分析:检查DCS温度卡,无故障;检查装置上的热电偶,发现热电偶接线端子腐蚀生锈并松动,接触不好。接触不好造成接触电阻增大,即信号源内阻增大。当信号源内阻很大时,会有部分信号被分压掉,造成温度指示偏低。
故障处理:端子除锈,紧固螺钉,温度指示恢复正常。
 
④温度测量仪表TR401在检修后工艺反应温度指示偏低
故障检查、分析:热电偶指示偏低的原因主要有接线端子锈蚀或松动造成内阻增加,补偿导线极性接反,电偶插入深度不够,校验误差等。此表在检修过程中更换过补偿导线,所以先对补偿导线 进行了检查。检查发现K型电偶补偿导线极性接反,造成指示温度偏低。
故障处理:K型补偿导线正极绝缘护套为红色,负极为蓝或黑。更正接线后,仪表指示正常。
 
⑤某裂解炉出口温度控制系统采用热电偶作为测量元件,控制燃料流量来调节出口温度,在运行当中温度指示值偏低,当调节调节阀开度增加燃料流量时,温度指示变化缓慢
故障检查、分析:温度调节系统出现这样的故障现象比较难以判断。调节系统调节不灵敏有许多因素,诸如调节器P、I、D参数不合适,比例P和积分I作用不够,调节阀的调节裕量不够等,如工艺提量了,阀门口径没有变,调节阀显得小了,或调节阀有卡堵现象等。再者是测温元件滞后,造成调节系统不灵敏。经过检査,发现热电偶芯长度不够,没有插到保护套管底部,这样造成热电偶热端和套管顶部之间有一段空隙。由于空气热阻大,传热性能差,造成很大的测量滞后。纯滞后大的测量系统一般PID调节器是很难改善调节品质的,所以出现温度变化迟钝等现象。另外测温点位置也有变化。如果设备内温度分布不很均匀,那么各点的温度就会有差异。再者,套管端点温度通过空气层传递到热电偶热端时,有热量损失,热电偶热端温度tl要低于保护套管顶部温度to,所以温度指示偏低。
故障处理:按保护套管插人深度配置热电偶长度,使热电偶热端一直插到保护套管顶部,直到相碰为止。处理完后,温度指示正常,调节系统品质指标也得也改善了。
 
⑥己烷塔温度测量仪表T712变化迟缓
故障检查、分析:在DCS中调出T712与同台设备的另两个温度点T711和T713,比较温度变化趋势,T712变化缓慢,问题为仪表故障。检查热电偶发现电偶芯长度不够,没有插到保护套管底部,由于空气热阻大,传热性能差,造成很大的测量滞后。
故障处理:延长电偶芯到套管底部或更换热电偶。

2、指示偏高
①造气车间气化炉用铂铑10-铂热电偶测量炉温,用刚玉作套管,指示仪表突然超限
故障判断检查、分析:此现象是由断偶引起的,铂铑10-铂热电偶用于测量煤气等还原性介质时,因为还原性气体可从氧化物中夺取氧原子,使热电偶的热接点产生白色脆性物质,导致断偶。
故障处理:处理其表面的物质,可以采用吹气(空气或氮气)方法防止断偶现象,这样可以延长热偶的寿命,减少温度指示偏高的现象。
 
②硝酸753尾气反应器的温度突然指示最大
故障检查、分析:通过测量热电偶的输出毫伏值,发现此现象是因为热电偶故障发生引起输出非常大,该热电偶已经损坏。
故障处理:更换新的热电偶。
 
3、指示不准、波动、异常
①小苯脱氢炉温度指示偏差大
故障检查、分析:根据经验判断是接线端子接触不良造成双支热电偶输出不准。用mV信号发生器到现场测量热电偶接线端子信号,信号不准,检查发现接线盒的接线端子严重腐蚀,接触不良造成热电偶输出不准。
故障处理:由于接线端子腐蚀严重,无法重新接的更好,更换此热电偶。
 
②合成氨气化炉温度指示波动(一次元件为B型热偶,带两层外套管)
故障检查、分析:分析引起故障原因有三方面:补偿导线接触不好、温变性能不稳定、一次元件损坏。经检查温变合格,补偿导线没有问题,在测量热电偶输出时发现毫伏值波动,说明热电偶外套管破损,导致热电偶氧化使热电偶性能变坏。
故障处理:更换热电偶。

③某温度检测系统采用热电偶作为检测元件,在一塔内从上至下装有一只10m左右长的热电偶套管,内插多点铠装热电偶。开车升温过程中发现有温度指示异常现象,初期各测温点温度指示相应上升,一段时间后,下部各测温点温度仍继续上升,均在200℃左右,唯最上部测温点的温度指示在100℃左右停滞。据分析,该点实际温度肯定在130℃以上。
故障分析:最上部测温点温度指示在100℃左右停滞,说明该处有水汽积聚,其水分受热后向上蒸发,在上部遇冷凝结成小水珠,该水珠又在套管内落下,如此反复,致使上部测温点的指示停滞在水沸点(100℃)左右。产生此故障的原因,是由于保护导管安装前未经处理或处理不符合要求,套管内气体温度仍较高所致。
故障处理:将该多点热电偶往上提,使上部测温点高于套管顶部一定距离,其内部的部分水汽被夹带出套管后在外部蒸发。如水汽不多,一般可恢复正常。否则,需把热电偶全部取出,用一支细尼龙管插入导管底部,将干燥的氮气充入管内,使水汽逐渐地被置换出来。

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  1. 我们厂热电偶停炉时指示偏高,这是什么原因?

    匿名用户
     2017/1/9 12:54:21