在冶金、化工、建材、玻璃等涉及高溫與腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)領(lǐng)域,
高溫防腐熱電偶是溫度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)中的“哨兵”,其運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量與能源效率。盡管其本身具備一定的耐高溫和抗腐蝕能力,但惡劣的工作環(huán)境依然會(huì)對(duì)其造成持續(xù)的損耗。因此,實(shí)施科學(xué)有效的維護(hù)策略,是最大限度延長(zhǎng)其使用壽命、保障生產(chǎn)連續(xù)性的關(guān)鍵所在。
一、科學(xué)選型與正確安裝:壽命延長(zhǎng)的基石
維護(hù)工作始于安裝之前。錯(cuò)誤的選型和安裝會(huì)使其“先天不足”,再精細(xì)的維護(hù)也事倍功半。
1.精準(zhǔn)選型是前提:必須根據(jù)實(shí)際工況“量體裁衣”。
溫度匹配:熱電偶的測(cè)量范圍應(yīng)長(zhǎng)期穩(wěn)定在其量程的70%-80%以內(nèi),避免長(zhǎng)期超溫使用。
腐蝕介質(zhì)匹配:針對(duì)不同的腐蝕環(huán)境(如酸性、堿性、硫化氣氛、氧化氣氛、金屬蒸汽等),選擇相應(yīng)材質(zhì)的保護(hù)管。例如,針對(duì)含硫氣氛可選滲鋁管,針對(duì)氫氟酸環(huán)境可選哈氏合金,高溫場(chǎng)合可選剛玉陶瓷管等。絕不能用一種材質(zhì)應(yīng)對(duì)所有腐蝕環(huán)境。
壓力與流速考量:對(duì)于高壓或高速流體介質(zhì),應(yīng)選擇具有足夠機(jī)械強(qiáng)度的厚壁管或特殊結(jié)構(gòu)保護(hù)管,防止因沖刷或壓力導(dǎo)致變形、破裂。
2.正確安裝是關(guān)鍵:安裝不當(dāng)會(huì)引入額外的機(jī)械應(yīng)力或熱應(yīng)力,導(dǎo)致早期損壞。
插入深度:測(cè)溫點(diǎn)必須能反映真實(shí)工藝溫度。一般要求熱電偶的測(cè)量端插入管道中心流速最大處,且至少有足夠的浸入深度,避免測(cè)量值受環(huán)境溫度影響。
安裝方向與位置:盡量避免安裝在閥門、彎頭、死角或介質(zhì)流速劇烈變化的區(qū)域,以減少渦流沖刷和機(jī)械振動(dòng)。在垂直管道安裝時(shí),宜采用斜插或彎管安裝,避免保護(hù)管根部因物料堆積或應(yīng)力而斷裂。
密封與絕緣:接線盒的出線孔必須用密封圈嚴(yán)密封閉,防止水分、粉塵進(jìn)入導(dǎo)致接線端子短路或腐蝕。補(bǔ)償導(dǎo)線的敷設(shè)應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力電纜,避免電磁干擾。
二、運(yùn)行中的日常維護(hù)與監(jiān)控:防患于未然
日常維護(hù)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、避免突發(fā)故障的重要手段。
1.定期外觀檢查:
檢查保護(hù)管表面是否有嚴(yán)重腐蝕、減薄、裂紋或鼓包現(xiàn)象。
檢查緊固件(如法蘭螺栓、螺紋連接件)是否松動(dòng)。
檢查接線盒蓋是否密封嚴(yán)密,內(nèi)部是否清潔、干燥,有無(wú)進(jìn)水或腐蝕跡象。
2.穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)與校準(zhǔn):
趨勢(shì)分析:通過(guò)DCS或記錄儀長(zhǎng)期觀察溫度測(cè)量值的波動(dòng)情況。若出現(xiàn)信號(hào)漂移、測(cè)量值異常緩慢變化或突然跳躍,可能是熱電偶老化、劣化或絕緣下降的征兆。
定期校準(zhǔn):根據(jù)工藝重要性制定校準(zhǔn)計(jì)劃。可采用在線校準(zhǔn)(用便攜式干井爐在安裝位置附近對(duì)比)或離線校準(zhǔn)(拆下送檢)的方式,驗(yàn)證其測(cè)量精度。一旦超差,應(yīng)及時(shí)更換。
3.保持清潔:停機(jī)檢修時(shí),應(yīng)及時(shí)清理保護(hù)管表面粘附的結(jié)焦、結(jié)渣、積灰等污物。這些污物不僅影響傳熱效率,導(dǎo)致測(cè)溫滯后不準(zhǔn),其本身也可能含有腐蝕性成分,加速保護(hù)管的腐蝕。
三、停機(jī)期間的全面檢查與保養(yǎng):深度診療
計(jì)劃性停車是對(duì)熱電偶進(jìn)行“全面體檢”和“深度療養(yǎng)”的最佳時(shí)機(jī)。
1.全面檢測(cè):
絕緣電阻測(cè)試:使用兆歐表測(cè)量熱電偶絲與保護(hù)管之間的絕緣電阻。在高溫下此值會(huì)下降,但在常溫下應(yīng)大于100MΩ。若絕緣過(guò)低,說(shuō)明氧化鎂粉絕緣層可能受潮或變質(zhì),需更換。
導(dǎo)通性檢查:用萬(wàn)用表測(cè)量熱電偶回路的通斷和電阻值,判斷偶絲是否斷裂或連接點(diǎn)接觸不良。
2.針對(duì)性處理:
對(duì)于表面有輕微腐蝕但整體結(jié)構(gòu)完好的保護(hù)管,可進(jìn)行打磨處理,清除腐蝕產(chǎn)物。
若檢查發(fā)現(xiàn)接線盒內(nèi)進(jìn)入潮氣,必須烘干,并更換老化的密封圈。
確認(rèn)性能已嚴(yán)重下降或損壞的熱電偶,應(yīng)立即更換,切忌帶病運(yùn)行。
四、常見(jiàn)故障的預(yù)防性處理與壽命延長(zhǎng)技巧
1.應(yīng)對(duì)腐蝕與氧化:
選擇性腐蝕:在可能的情況下,通過(guò)工藝調(diào)整,降低介質(zhì)腐蝕性(如調(diào)整pH值、降低含水量)。
保護(hù)性氣氛:在某些精密設(shè)備中,可考慮在保護(hù)管內(nèi)通入惰性保護(hù)氣體(如氮?dú)狻鍤猓纬烧龎海柚垢g性介質(zhì)侵入。
表面處理:對(duì)某些合金保護(hù)管可采用表面滲鋁、滲鉻等工藝,大幅提升其抗氧化和抗?jié)B碳能力。
2.應(yīng)對(duì)機(jī)械損傷與熱疲勞:
抗振設(shè)計(jì):在振動(dòng)較大的場(chǎng)合,應(yīng)選用鎧裝熱電偶或加裝減振裝置。
緩沖結(jié)構(gòu):在溫度劇烈波動(dòng)的場(chǎng)合,可在安裝根部增加柔性彎管或采用抗熱沖擊性能更好的材料(如碳化硅陶瓷)。
避免急冷急熱:?jiǎn)⑼TO(shè)備時(shí),應(yīng)盡量遵循緩慢升溫和降溫的原則,減少熱應(yīng)力對(duì)保護(hù)管和偶絲的沖擊。