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热电偶的防泄漏改造
点击次数:412 发布时间:2015-04-20

1.热电偶的密封
气化炉热电偶保护管在6.5~ 8.7 MPa,1300~1450℃ 的高温、高压下,不仅要考虑材质问题,同时也应考虑密封防泄漏问题。除原始安装外,使用单位在购买热电偶备件时,一般不再购买与工艺连接的法兰、密封接头、接线盒,热偶等厂家必须提供的瓷环、密封件,而是由使用者自行装配。
热电偶引出线较细,一般为0.75 iTIIII,既要考虑与热偶丝的绝缘,还要考虑密封对引线的损伤,一般采用柔性密封件。许多工厂都曾发生过气化炉投料后升压过程中,热电偶因密封问题出现的泄漏现象,并且泄漏量逐渐增大,带压堵漏无法进行,被迫停车。该现象不仅影响到产量,还威胁到系统运行安全。
笔者对某一气化炉高温热电偶生产厂家的热电偶密封进行测绘分析,热电偶信号引出端在密封接头内完成密封,如图1所示。密封接头左端与工艺连接法兰螺纹连接(外螺纹G15 mm),右端(外螺纹M20 mmX 1.5 mm)与密封压紧接头连接,如图2所示。密封接头左端与热电偶法兰连接,右侧与压紧接头连接,密封接头腔内分四段开孔,分别为9l4 mm热偶丝引线孔,声5.5 mm瓷环孔, 5.5~10 mm过渡孔, 10 mm瓷环及压紧管段孔。
密封接头过渡孔内安装密封填料,如图3所示。密封填料中间并列两个 1 mm穿线管,穿线孔间距为 1 mm。在密封接头内腔从左至右先后安装瓷环1只、密封填料、压紧管(内径5.5 mm,外径略小于10 mm)。压紧管内放2只瓷环,瓷环直径5 mm,长度10 mm,安装时压紧管伸出接头内腔约2 mm(若不能满足,需重新加工),然后根据使用经验旋紧压紧接头,密封压紧接头内外螺纹均为M20 mmX 1.5 mm,接头另一端安装仪表接线盒。

2.泄漏原因分析
从密封结构分析,造成泄漏的原因:a)瓷环、密封填料质量较差,在旋紧时压碎,造成高压合成气吹出Ib)压紧管多次使用造成变形,长度减少,压紧接头旋到根部不能起到压紧作用,致使填料周边有空隙。一旦出现泄漏,会逐步将填料、瓷环吹净,造成合成气从 4 mm孔径内喷出。
该气体温度较高且为有毒、有害气体,无法堵漏,气化炉被迫停运。
3.防泄漏措施
笔者认为,防止热电偶泄漏,若改变密封方式有一定难度,重点应放在泄漏时堵塞的研究上。首先考虑使用球阀,泄漏时可以关断,球旋转时可以切断热偶丝,但ANSI900LB球阀必须使用硬密封,体积较大,无形中也增加了热电偶丝的长度,造价较高,球阀本身静密封点较多,在高温关断后也会形成新的泄漏点。受到化工管路上的盲板、丝堵的启发,对密封压紧接头进行重新加工,中间增加40 mmX40 mmX40 mIn方形延长段,如图4所示。
在方形体中心钻孔攻丝,内螺纹为M12 InIn×1_5 mrn,原压紧接头两端内外螺纹不变。在正常运行时,防泄漏螺栓顶端旋至接近穿线孔位置,一旦发泄漏量,避免停车事故。

目前水煤浆气化炉热电偶的研制生产是一项世界性的技术难题,国内许多科研机构也在研发。
希望在不久的将来,有更好的特殊材料应用于保护管制造,提高热电偶的整体性能,延长使用时间,同时减轻劳动强度,节约企业费用。

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