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劉旭光
1 引言
儀表的設計選型是否科學(xué)，能否滿(mǎn)足現場(chǎng)實(shí)際需要，并且使用是否適當，是每一名儀表工作者在實(shí)際工作中應該考慮的問(wèn)題，如果對熱電阻的選型設計和使用出現失誤，往往會(huì )帶來(lái)很大損失或嚴重影響生產(chǎn)的正常操作。本文對在實(shí)際工作中出現的一起熱電阻損壞事故進(jìn)行了分析，提出了具體的注意事項。
2 具體案例
大慶石化公司水氣廠(chǎng)第一循環(huán)水場(chǎng)是為乙烯化工區提供工業(yè)循環(huán)水的專(zhuān)業(yè)水處理裝置，其中的供水溫度是一個(gè)很重要的控制指標，如果循環(huán)水的溫度過(guò)高就有可能造成化工廠(chǎng)大型機組聯(lián)鎖跳車(chē)，如果水溫過(guò)低就會(huì )帶來(lái)很大的制水成本，因此對水溫的控制是很?chē)栏竦?。在一次裝置檢修開(kāi)車(chē)過(guò)程中，出現了6個(gè)熱電阻在裝置投水開(kāi)車(chē)的過(guò)程中一次全部折斷的事故。
3 熱電阻保護套管在管道中的基本受力分析
3.1 投水瞬間的受力分析
假設熱電阻保護套管的半徑為R、插入深度為L、流體在管道內的壓力為P，為分析方便起見(jiàn)，假設此時(shí)水流是滿(mǎn)管狀態(tài)，則熱電阻保護套管的安裝圖和截面受力圖分別如圖1和圖2所示。
在管道投水的瞬間，保護套管的插入部分正面單向受力，如圖2的上圖所示，從而形成了保護套管繞其與管道結合點(diǎn)的轉矩受力系統。設其最小受力單元為dx、最小受力力矩單元為dm，可以推導出插入部分承受的力矩M如下：
3.2 投水平穩后的受力分析
此時(shí)的受力分析如圖3所示，在投水平穩即正常運行后，保護套管的正面和背面均處于受壓狀態(tài)，但由于保護套管阻力的原因造成了一定的壓力損失，使得正面的壓力大于背面的壓力，假設這一壓差大小為ΔP，則通過(guò)公式(1)不難推算出保護套管此時(shí)受到的轉力矩大?。?/SPAN>
3.3 選擇和使用熱電阻過(guò)程的注意事項
(1) 插入深度一定要適當。從公式(1)和公式(2)中可以看出，當插入深度增加時(shí)，保護套管的受力成平方倍增加，因此在能夠滿(mǎn)足熱電阻與被測介質(zhì)必要的接觸面積后，應盡可能減少插入深度，以便延長(cháng)熱電阻的使用壽命。
(2) 在保證合理的保護套管強度下，優(yōu)化選取保護套管的直徑。從公式(1)和公式(2)中可以看出，當保護套管的直徑增加時(shí)，套管的受力成線(xiàn)性增加，因此在選取套管直徑的時(shí)候，既要合理的保證套管的強度，同時(shí)又要盡可能的減少套管直徑，以減少套管的受力。但是往往人們存在一個(gè)誤區，即增加套管的直徑有利于提高套管的強度卻忽略了同時(shí)也成倍地提高了套管的受力。
(3) 系統開(kāi)工投料時(shí)，避免管線(xiàn)上的閥門(mén)突然全開(kāi)。從公式(1)中可以看出，在剛投料開(kāi)閥的瞬間，保護套管是單向受力并且是很大的，此種情況雖然無(wú)法避免，但在開(kāi)工過(guò)程中，應使閥門(mén)比較緩慢的開(kāi)啟，系統壓力緩慢增加，使得套管的正面和背面同時(shí)受壓，減少轉矩。此種情況也往往被人們所忽略。
4 結語(yǔ)
一般的教科書(shū)或產(chǎn)品選型樣本對熱電阻的選型有一定的介紹，如時(shí)間常數、抗震性能、耐壓范圍等，但對其在流體中的受力狀況、選型的定性分析及開(kāi)工中應注意的事項卻沒(méi)有提及到，本文通過(guò)一具體實(shí)例，對這一內容起到了一定的彌補作用，希望可對儀表工作者的選擇和使用熱電阻工作起到一定的指導作用。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號