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不同外径铠装热电偶典型故障分析与对策 [复制链接]

昌晖仪表制造有限公司结合铠装热电偶现场应用情况,分享不同外径铠装热电偶典型故障分析与对策,供仪表从业人员参考使用,是大家迅速解决和处理铠装热电偶现场故障必读干货技术文章。
原文地址:/product/119.html
[故障现象] K型Φ1.5mm铠装热电偶从室温到900℃使用30h,10次热循环后断线
[检验与分析] 经X射线检查结果发现,有多处偶丝断线。
[产生原因] 当操作铠装热电偶外径常用温度范围是,在热循环的使用条件下,由于铠装热电偶套管材料、绝缘物(MgO)及热电偶丝膨胀系数的差异,致使热电偶丝过渡伸缩而断线。
[对策] 增加铠装热电偶直径,该变同保护管间距离,留出随温度变化的空间,使热电偶丝受力减小。

[故障现象] K型Φ6mm铠装热电偶使用温度800℃,20天,炉内气氛为N2:40%;CO:21%;H2:395,示值异常低下(-100℃)
[检验与分析] 热电偶导通,剧院电阻检查无异常现象。在800℃下检查结果与用户测量结果相同
[产生原因] 虽然热电偶丝外层有金属套管保护与气氛完全隔绝,但是H2可以通过套管管壁与管内残留氧反应,使其套管内氧浓度恰好可供镍铬合金发生选择性氧化而脱格,引起热电偶势大幅度降低。
[对策] 采用无氧化膜的光亮偶丝,组装成带保护管的热电偶并具有防氧化结果或者添加氧的吸气剂钛。推荐使用有钛吸气剂的铠装热电偶。

[故障现象] K型Φ4mm铠装热电偶使用温度470℃,30h,产生+4.6℃误差
[检验与分析] 在400℃下检查,其误差为4.1℃
[产生原因] 因K型热电偶短程有序转变现象,如果处于特定的温度范围450-600℃,那么在短时间内,有冶金学的影响(源自排列变化),使其热电动势变化。该现象是可逆的,通过900℃以上的热处理,可恢复原来的校正值,这是K型热电偶的特征。
[对策] 短程有序转变是材料自身的特性,不可避免,推荐使用手气影响小的N型热电偶。

[故障现象] K型Φ8mm铠装热电偶用户定期检查,改变热电偶在检定炉插入深度,从355mm至380mm,误差有很大变化

[检查与分析] 插入400℃下的盐槽内,插入深度从250-390mm范围内进行测量,结果发现有变化。
[产生原因] 当插入深度为250mm时,因热电偶的劣化部分,处于槽内与槽外(大气)间具有温度梯度的部分,故产生很大误差。当插入深度为390mm时,热电偶劣化部分处于槽内加热区域,不受劣化影响。
[对策] 插入炉内部分热电偶发生劣化,已达到使用寿命,建议更换热电偶。

[故障现象] K型Φ8mm铠装热电偶在使用一年后,在法兰盘焊接处出现断裂。测量体系中有铬酸及磷酸蒸汽存在
[检查与分析] 显微分析发现,在铠装热电偶破断部分,有贯通管壁的裂纹裂纹形态为穿晶型的贯通晶体。
[产生原因] 被测气体在法兰下凝结,因焊接时产生残余应力,使其出现腐蚀裂纹。
[对策] 在法兰上安装插座,将铠装热电偶固定。

[故障现象] K型Φ4mm铠装热电偶(外套管材质为英科内尔)用在980℃,使用3个月后,温度显示仪表出现摇摆,时通时断。如果温度高,呈断线状态。当温度下降时,则有示值
[检验与分享] X射线检测发现有一处偶丝断裂,用显微镜观察断面,发现晶粒粗大,有脆性断裂痕迹。
[产生原因] 铠装热电偶在测温时处于很大的温度梯度下,因铠装热电偶丝与套管和热膨胀系数不同,致使偶丝承受过大的应力。由于在高温部分及低温部分的晶粒成长速度不同,因此产生沿晶脆性断裂。
[对策] 安装铠装热地那偶时增加支撑管,用以降低铠装热电偶所处的温度梯度。

[故障现象] 铠装热电偶安装前热电偶不导通
[检查与分析] 发现接线端 子部分芯线包皮有严重损伤而引起断线。
[产生原因] 在接线或去掉芯线包皮时,出现损伤所致。
[对策] 加强安装人员专业技能培训,避免野蛮拆装。

[故障现象] K型Φ3mm铠装热电偶(外套管材质SUS316)配套的显示仪表显示温度偏低(显示仪表无故障)
[检查与分析] 温度特性检验无异常所见
[产生原因]  热电偶正、负极性接反
[对策] 改变连接极性

[故障现象] 安装在室外的热电偶(内装Φ6mm铠装热电偶芯)安装在室外用于气体温度测量,使用一段时间后铠装热电偶外护管破损
[检查与分析] 对保护管破损部位,管内附着物进行显微分析检验。
[产生原因] 发现有孔蚀、应力腐蚀及龟裂现象,并有大量Cl-及 SO4-离子存在。
[对策] 安装热电偶时,注意保护,防止进雨水。

[故障现象] K型Φ2mm铠装热电偶(外套管材质SUS316)用于测量高温高压水温 (400℃、10MPa) 使用时间:2-3个月后铠装热电偶出现裂纹
[检查与分析] 用电子显微镜观察裂纹断面。
[产生原因] 确认为一般奥氏体不锈钢与氯离子有关的穿晶型应力腐蚀引起的裂纹。
[对策] 推荐热电偶外护管采用耐腐蚀性能优异的、镍含量高的Ni-Cr-Fe系材质。



[故障现象] 铠装热电偶使用6个月后,温度示值摇摆不定,绝缘电阻下降
[检查与分析] 热电偶部分管壁减薄,出现裂纹,并在裂纹附近发现有绝缘物脱落。
[产生原因] 在振动环 境下,温度测量装置与铠装热电偶间,因振动产生摩擦,使铠装热电偶壁厚减 薄,蒸汽从其破损部位浸入铠装内部同绝缘材料反应,引起体积膨胀,因其内压力增大,扩展成二次裂纹。
[对策] 安装固定螺纹,防止铠装热电偶振动。

[故障现象] T型铠装热电偶在80-90℃使用中出现绝缘降低
[检查与分析] 电子显微镜观察发现铠 装热电偶有裂纹。
[产生原因] 铠装热电偶有部分应力腐蚀裂纹,并有疲劳断面存在。
[对策] 善铠装热电偶固定方法。

[故障现象] 铠装热电偶显示仪表示值不稳,显示仪表无故障
[检查与分析] 经检查,铠装热电偶接线盒内有腐蚀,对折损部分进行显微观察及附着物分析。
[产生原因] 接线盒内接线端子用小螺钉发生破断,其形态为应力腐蚀裂纹,附着物多为Cl。
[对策] 拧紧热电偶接线盒盖,防止有害气体从其缝隙进入。

[故障现象] 铠装热电偶热电势超差
[检查与分析] 对铠装热电偶与补偿导线连接及现场安装进行检查,无异常所见。
[产生原因] 铠装热电偶与补偿导线连接处温度超出温度补偿范围。
[对策] 增加铠装热电偶长度,使其参考端 温度处于室温范围。
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