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天康多点热电偶的耐高压与耐腐蚀设计

更新时间:2025-10-24点击次数:55
  天康多点热电偶是一种可在同一测量点集成多个测温单元(通常2-12点)的温度传感器,广泛应用于石油化工、高压反应釜、多段式加热炉等需要“多点同步监测”的复杂场景。其核心价值不仅在于“多位置测温”,更在于针对高压(如10MPa以上)与强腐蚀(如强酸、强碱介质)环境的专项设计,确保在异常工况下仍能稳定输出精准数据。
 
  一、耐高压设计:
 
  1.铠装结构的抗压基础:多点热电偶的核心测温单元(热电偶丝+绝缘层+套管)采用铠装工艺(与单点铠装热电偶类似),金属套管(如316L不锈钢、Inconel 600合金)的壁厚根据压力等级定制(通常≥2mm,高压场景可达5mm以上),其高弹性模量与抗拉强度(如316L不锈钢的屈服强度≥205MPa)能有效抵抗介质压力对套管的挤压变形。例如,在10MPa的高压反应釜中,加厚铠装套管可确保长期运行不发生塑性形变(避免套管破裂导致介质泄漏)。
 
  2.多重密封结构:多点热电偶的多个测温点通过法兰或螺纹接口与设备连接,其密封设计采用“金属垫片+石墨缠绕垫”组合(高压场景)或“O型圈+双密封环”结构(中低压场景)。例如,高压法兰连接处使用退火紫铜垫片(压缩回弹率高)与缠绕式石墨垫(耐高温高压),确保在15MPa压力下无泄漏;每个测温点的铠装套管穿出设备壁时,通过氩弧焊密封(焊缝致密无气孔)或锥面密封(配合密封胶),防止介质沿套管缝隙侵入内部绝缘层。
 
  3.铠装套管的抗疲劳性:针对高压工况下的压力波动(如反应釜的升压-降压循环),铠装套管的材料选择注重抗疲劳性能(如Inconel 600合金的疲劳强度高于普通不锈钢),并通过有限元分析优化套管的壁厚分布(受力集中区域加厚),避免长期压力循环导致套管开裂。
 
  二、耐腐蚀设计:
 
  1.金属套管的材质适配:根据被测介质的腐蚀特性选择套管材料——对于稀硫酸、盐酸等非氧化性酸,选用哈氏合金C276(耐点蚀与缝隙腐蚀);对于氢氧化钠、氨水等强碱介质,选用316L不锈钢(含钼元素,耐碱性能优于普通304);对于高温含氯介质(如氯碱工业),选用钛合金(抗氯离子侵蚀)或蒙乃尔合金(耐氢氟酸与盐水)。例如,在浓硫酸(98%)储罐的测温中,哈氏合金C276套管可在常温下抵抗长期腐蚀(年腐蚀速率<0.01mm)。
 
  2.绝缘层的化学稳定性:绝缘材料选用高纯度氧化镁(MgO,纯度>99.5%)或氧化铝(Al₂O₃,耐酸碱性强),其化学性质稳定(不与常见酸碱反应),且在高温下不分解(氧化镁熔点2852℃)。例如,在测量碱性溶液(如NaOH溶液,100℃)时,氧化镁绝缘层不会因碱液渗透导致绝缘性能下降(普通绝缘材料可能溶胀短路)。
 
  3.表面防护涂层:对于异常腐蚀环境(如强氧化性酸——硝酸),可在套管表面增加化学镀镍层(厚度5-10μm)或聚四氟乙烯(PTFE)涂层(耐几乎所有化学介质,但耐温≤260℃)。例如,在硝酸浓缩塔的测温中,PTFE涂层可保护套管免受硝酸蒸汽的侵蚀(延长使用寿命3-5倍)。

 


 
  三、结构协同:
 
  多点热电偶的多个测温单元通常呈“直线阵列”或“螺旋分布”安装于设备内部(如反应釜的不同高度层),其铠装套管通过集束护套(不锈钢编织网或波纹管)整合为一体,既避免单根套管独立安装的机械干涉,又通过整体铠装结构分散压力与腐蚀风险。例如,在多段式加热炉的测温中,12点铠装热电偶的套管集束后外套陶瓷纤维毯(隔热防热冲击),同时每个测温点的铠装丝独立绝缘(避免交叉短路),确保各点数据互不干扰且同步稳定输出。
 
  天康多点热电偶通过“耐高压的结构强化”与“耐腐蚀的材料适配”设计,在高压反应釜、强腐蚀介质管道等异常工况下实现了“多点同步、精准可靠”的温度监测。其设计不仅解决了传统单点热电偶“安装繁琐、无法覆盖全区域”的痛点,更以“抗压、抗腐、抗干扰”的综合性能,成为复杂工业环境中温度监测的“安全卫士”,为工艺优化与安全生产提供了关键数据支撑。

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