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鎧裝熱電偶常見10種故障分析及建議

鎧裝熱電偶常見10種故障分析及建議:


故障狀況檢驗與分析產生原因對策
1熱循環使用后易斷線檢查結果發現,有多處偶絲斷線。當超過鎧裝熱電偶外徑使用溫度限時,鎧裝熱電偶套管材料,絕緣材料及熱電偶絲,因其各自膨脹系數的差異,致使熱電偶絲過度伸縮而斷線。增加鎧裝熱電偶直徑,改變同保護管間距離,留出隨溫度變化的空間,使熱電偶絲受力減少。
2在800℃時氫氣爐內
示值異常低下
熱電偶導通,絕緣電阻檢查無異常所見。在800℃下檢查結果與用戶測量結果相同。雖然熱電偶絲外層有金屬套管保護與氣氛完全隔絕,氫氣可以通過套管壁與管內殘留氧反應,使其套管內氧濃度恰好可供鎳鉻合金發生選擇性氧化而脫鉻,引起熱電動勢大幅度降低。采用無氧化膜的光亮偶絲,組裝成帶保護管的熱電偶并具有防氧化結構或者添加氧的吸氣劑鈦。推薦使用有鈦吸氣劑的鎧裝熱電偶。
3使用溫470℃,30h,產生+4.6℃誤差。在400℃下檢查,其誤差偏小。因K型熱電偶短程有序轉變現象,如果處于特定的溫度范圍450~600℃,那么在短時間內,原子排列變化使其熱電動勢變化。但該現象是可逆的,通過900℃以上的熱處理,可恢復原來的校正值。短程有序轉變是材料自身的特性,不可避免,推薦使用N型熱電偶替代。
4用戶定期檢查,誤差有很大變化。插入深度的不同,一定范圍內進行測量,結果發現有變化。當插入深度不同時,因熱電偶的劣化部分,處于槽內與槽外(大氣)間具有溫度梯度的部位,故產生很大誤差。插入爐內部分熱電偶發生劣化,已達到使用壽命,建議更換熱電偶或使用固定裝置確保插入深度一致。
5使用壽命一年,在法蘭盤焊接處,出現鎧裝熱電偶斷裂。測量體系中有鉻酸及磷酸蒸汽存在。顯微分析發現,在鎧裝熱電偶破斷部分,有貫通管壁的裂紋。裂紋形態為穿晶型的貫通晶體。被測氣體在法蘭下凝結,因焊接時產生殘余應力,使其出現腐蝕裂紋。在法蘭上安裝插座,將鎧裝熱電偶固定。
6溫度980℃,使用3個月后,溫度指示出現搖擺,時通時斷。如果溫度過高,呈斷線狀態。當溫度下降時,則有示值。檢測發現有一處偶絲斷裂,用顯微鏡觀察破斷面,發現晶粒粗大,有脆性斷裂痕跡。鎧裝熱電偶在測溫時處于很大的溫度梯度下,因鎧裝熱電偶絲與套管的膨脹系數不同,致使偶絲承受過大的應力。由于在高溫部分及低溫部分的晶粒成長速度不同,因此產生沿晶脆性斷裂。安裝鎧裝熱電偶時增加支撐管,用以降低鎧裝熱電偶所處的溫度梯度。
7安裝前熱電偶不導通。發現接線端子部分芯線包皮有嚴重損傷而引起斷線。在接線或去掉芯線包皮時,出現損傷所致。需提高操作者專業技能。
8儀表顯示溫度偏低。溫度特性檢驗無異常所見。熱電偶正、負極性接反改變連接極性。
9測量高溫高壓水溫
(400℃、10MPa)
使用時間:2~3個月
鎧裝熱電偶出現裂紋。
用電子顯微鏡觀察裂紋斷面。確認為一般奧氏體不銹鋼與氯離子有關的穿晶型應力腐蝕引起的裂紋。推薦采用耐腐蝕性能優異的、鎳含量高的材質。
10使用6個月后,溫度示值搖擺不定,絕緣電阻下降。鎧裝熱電偶部分管壁減薄,出現裂紋,并在裂紋附近發現有絕緣物脫落。在振動環境下,溫度測量裝置與鎧裝熱電偶間,因振動產生摩擦,使鎧裝熱電偶壁厚減薄,蒸汽從其破損部位浸入鎧裝內部同絕緣材料反應,引起體積膨脹,因其內壓力增大,擴展成二次裂紋。安裝固定螺紋,防止鎧裝熱電偶振動。


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