工业自动化仪表侧温元件的安装技术论文

发布时间：2022-10-05 10:08 热度：

王 庆

摘要：为了准确有效地进行温度测量，测温仪表及元件的准确度固然重要，但正确选择与合理安装也是十分重要的环节。作为指导火电厂热工仪表安装工程的技术人员，必须掌握生产过程控制中测温元件的选择与安装原则。本文自动化论文主要对火电厂热工仪表测温元件的安装要求及实施方法以及安装过程中应注意问题进行了论文探讨。
关键词：自动化仪表；侧温元件；测孔；插座；安装
火力发电机组是将燃料的化学能转变为热能和电能，装有热力和电气等设备，热力设备主要是锅炉和汽轮机，两者均配有相应的辅机设备，构成了许多系统，如输煤、煤粉、燃油、除渣、除灰、蒸汽、补给水、化学水处理、除氧水、热网供热、发电机冷却、汽轮机油系统，等等。其上均装有大量的热工测量和控制仪表，这些仪表在机组运行过程中担任着重要的角色，正确的安装热工仪表测量元件，对机组安全经济稳定运行显得尤为重要。由于热工仪表测量元件复杂繁多，如温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表，等等，下面论文我将介绍热工仪表测量元件中的一种——温度测量元件的安装。
1　温度测点开孔位置的选择
测点开孔位置应按设计或制造厂的规定进行，如无规定时，可根据工艺流程系统图中测点和设备、管道、阀门等的相应位置，按下列规定选择：
(1) 测孔应选择在最能代表被测参数的管道直线段上，避开阀门、弯头、三通、大小头、挡板、人孔、手孔等对介质流速有影响或会造成泄露的地方；
(2) 不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接；
(3) 取源部件之间的距离应大于管道外径，但不小于200mm。压力和温度测孔在同一地点时，压力测孔必须开凿在温度测孔的前面( 按介质流动方向而言，下同)；
(4) 在同一处的压力或温度测孔中，用于自动控制系统的测孔应选择在前面；
(5) 测量、保护与自动控制用仪表的测点一般不合用一个测孔；
(6) 蒸汽管道的监察管段用来检查管子的蠕变情况，严禁其上开凿测孔和安装取源部件；
(7) 高压等级以上管道的弯头处不允许开凿测孔，测孔离管子弯曲起点不得不得小于管子外径，且不小于100mm；
(8)取出部件及检出元件应安装在便于维护和检修的地方，若在高空处，应有便于维修的设施。
2　温度测孔的开凿
(1) 测孔的开凿，必须在设备和管道衬胶、清洗、试压和保温前进行。
(2) 根据被测介质和参数的不同，测孔的开凿可用下述方法：在压力管道和设备上开孔，应采用机械加工的方法；风压管道上可用氧乙炔焰切割，但孔口应磨圆锉光。
(3) 机械开凿测孔时，要防止铁屑、废料等掉入管道，如有掉入，应立即清理，开凿后的测孔应临时封堵，防止杂物落入。开凿椭圆形测孔的公式：
A=KB
式中：A——长轴直径，mm；
B——插座内径( 短轴)，mm；
K——常数，当插座倾斜角为30°、45°、60°时，分别为2、1.414、1.155。
3　温度插座选择和安装
(1) 插座的材质应与主设备或管道的材质相符，并有检验报告。合金钢材安装后必须进行光谱分析复查并有记录。
(2)插座与热力设备或管道的固定以及密封采用电焊时，应遵照下列各项要求进行焊接：插座应有焊接坡口，焊接前应把坡口及测孔的周围用锉或砂布打磨出金属光泽，并清除掉测孔内边的毛刺；插座的安装步骤为找正、点焊、复查垂直度、施焊。焊接过程中禁止摇动焊件；合金钢焊件点焊后，必须先经预热才允许焊接。焊接后的焊口必须进行热处理。预热和热处理的温度，根据钢号的不同按Appendix-1 和Appendix-2 规定进行；焊接用的焊条应根据不同的钢号按Appendix-3 有关内容选择；带螺纹的插座焊接后应用合适的丝锥重修一遍；插座焊后应采取临时措施将插座孔封闭，以防异物掉入孔内。
4　测温元件的安装要求及实施方法
(1) 测温元件的插入深度应满足下列要求：压力式温度计的温包、双金属温度计的感温元件必须全部浸入被测介质中；热电偶和热电阻的套管插入介质有效深度( 从管道内壁算起) 为：高温高压( 主) 蒸汽管道的公称通径等于或小于250mm 时，插入深度宜为70mm，公称直径大于250mm 时，插入深度宜为100mm；一般流体介质管道的外径等于或小于500mm，插入深度宜为管道外径的1/2，外径大于500mm 时，插入深度宜为300mm。
(2) 测温元件应安装在能代表被测介质温度处，避免装在阀门、弯头以及管道和设备的死角附近。但对于压力小于或等于1.6MPa 且直径小于76mm 的管道，一般应装设小型测温元件，此时若测温元件较长，可加装扩大管或沿管道中心线在弯头处迎着被测介质的流向插入，如图1(a)、(b) 所示；对于轴承回油温度，由于油不能充满油管，为使测温元件的感热端全部浸入被测介质中，除使用上述方法外，也可在测温元件的下游端加装挡板，以提高测温元件处的油位，如图2 所示：

图1（a）加装扩大管 图1（b）装在弯头处 1. 测温元件； 2. 观察孔； 3. 油管道； 4. 挡板
图2 在轴承回油管道上安装测温元件示意
(3) 当测温元件插入深度超过1m 时，应垂直安装，否则应有防止保护套管弯曲的措施，例如加装支撑架( 图3)或加装保护套管。

图3 支撑架的安装方式
(4) 在介质流速较大的低压管道或气固混合物管道上安装测温元件时，应有防止测温元件被冲击和磨损的措施。
(5) 安装在高温高压汽水管道上的测温元件，应与管道中心线垂直，如图4 所示。低压管道上的测温元件倾斜安装时，其倾斜方向应使感温端迎向流体，如图5所示：

图4 垂直安装 图5 倾斜安装
(6) 双金属温度计为就地指示仪表，应装在便于观察和不受机械损伤的地方。
(7) 充蒸发液体的压力式温度计安装时，其温包应立装，不应倒装。其显示仪表应尽可能和温包安装处保持同一水平位置或稍高于温包的位置。否则，会由于造成的液柱位差的静压力而引起测量误差。压力式温度计毛细管的敷设路径应尽量避免过热、过冷和温度经常变化的地点，否则应采取隔离措施。毛细管的敷设，应尽量减少弯曲，其弯曲半径不应小于50mm。毛细管应有保护措施，防止损伤或折断，可将毛细管置于槽盒或开槽钢管内，剩余部分应盘绑固定。
(8) 水平装设的热电偶和热电阻，其接线盒的进线口一般应朝下，以防杂物等落入接线盒内，接线后，进线口应进行密封。热电偶在接线时应注意极性。
5　安装过程中应注意的问题
(1) 在使用大型电钻或板钻在管道或联箱上钻孔时，钻架必须有足够的强度并固定牢固，还应有防止滑钻、钻头松脱、钻体坠落及管道滚动等安全措施。
(2)丝扣连接的高、中压插入式温度计，应用固定扳手紧固，操作时应站稳，用力不得过猛。
(3) 在与运行系统已经连接好的或已充压的，以及可能由于阀门泄漏而充压的设备或管道上开孔、安装取样装置或感温元件等时，应办理工作票，并采取措施，严禁在无可靠隔断装置或残压未放尽时施工。