高溫高壓密封容器用取樣裝置

李芳坤

（山鋼股份濟(jì)南分公司檢修工程公司，山東濟(jì)南 250101）

經(jīng)驗(yàn)交流

高溫高壓密封容器用取樣裝置

李芳坤

（山鋼股份濟(jì)南分公司檢修工程公司，山東濟(jì)南 250101）

通過埋設(shè)非金屬砌體、安裝電偶及喇叭短管，開發(fā)設(shè)計(jì)了一種高溫高壓密封容器取樣裝置，該裝置利用不同材質(zhì)非金屬耐火磚隨溫度變化形變不同的原理，解決了制約高溫、高壓密封容器中檢測(cè)參數(shù)無法正常取樣的問題，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、安裝使用方便。

密封容器；取樣裝置；砌體；熱電偶

1 前言

高溫高壓密閉容器是為工藝生產(chǎn)提供高溫、高壓蓄熱能量的一種設(shè)施。為保證容器的安全運(yùn)行及工藝生產(chǎn)需求，需要對(duì)容器內(nèi)溫度、壓力等參數(shù)進(jìn)行取樣檢測(cè)。通常取樣方式是根據(jù)工藝數(shù)據(jù)需求檢測(cè)處在容器外殼開孔，然后焊接取樣接頭固定件后插入電偶進(jìn)行溫度檢測(cè)或用此孔道進(jìn)行壓力檢測(cè)。同時(shí)，為保證容器內(nèi)高溫、高壓介質(zhì)最大程度地減少熱損失，需要對(duì)容器殼內(nèi)壁至蓄熱格子磚之間進(jìn)行多層砌磚（砌體）隔熱等防護(hù)措施。由于容器內(nèi)格子磚側(cè)升溫幅度較大（高溫可升至1 300℃以上），砌體與爐殼膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致砌體與容器殼之間產(chǎn)生位移，將熱電偶夾斷或壓力取樣孔堵塞，使設(shè)備無法正常運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)事故。

2 解決方案

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)，開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、安裝使用方便、能夠有效防止測(cè)溫?zé)犭娕急患魯嗷驘o法修復(fù)情況及壓力取樣孔堵塞時(shí)的高溫高壓密封容器用取樣裝置。因此，將消除管路堵塞、保障取樣正常、杜絕泄露事故、保障生產(chǎn)安全作為設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)方案建立在以下方面解決實(shí)際問題。

1）容器殼與格子磚之間多層砌磚等防護(hù)措施在高溫下出現(xiàn)形變，導(dǎo)致取樣孔道變形堵塞，因此必須解決取樣管路堵塞問題。2）容器外殼與蓄熱格子磚之間的砌體在高溫下出現(xiàn)形變，若孔道內(nèi)電偶固定，將導(dǎo)致電偶折斷，應(yīng)解決孔道內(nèi)測(cè)溫電偶隨形變而移動(dòng)的問題。3）在生產(chǎn)過程中若出現(xiàn)檢測(cè)密封容器內(nèi)電偶損壞，杜絕介質(zhì)泄漏。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，對(duì)以上問題進(jìn)行了技術(shù)難點(diǎn)分析。裝置的改造實(shí)施分為4個(gè)階段：

1）在原來的取樣通孔中埋設(shè)非金屬砌體，該砌體冷熱兩端材質(zhì)按不同溫度膨脹系數(shù)不同的原理進(jìn)行制作，使砌體在密封容器內(nèi)冷熱兩端能根據(jù)不同溫度各自按一定比例形變，防止孔道形變導(dǎo)致取樣管路堵塞。2）在非金屬砌體中安裝電偶時(shí)，在電偶的兩端纏繞石棉繩將電偶固定，這樣電偶就可以隨孔道的形變而變化，防止電偶折斷。3）在容器殼體上固定安裝喇叭短管，喇叭短管的小口端位于熱電偶孔內(nèi)，喇叭短管的大口端位于密封容器殼體外，并固定有密封罩體，密封罩體上安裝有熱電偶穿線孔，熱電偶測(cè)溫偶絲經(jīng)引線柱接至傳輸電纜。由此改進(jìn)后，一旦電偶損壞折斷，由于電偶安裝在一個(gè)密閉空間中，不會(huì)出現(xiàn)介質(zhì)泄漏的現(xiàn)象發(fā)生。

3 調(diào)整與運(yùn)行

裝置安裝后，根據(jù)使用情況對(duì)以下細(xì)節(jié)進(jìn)行了調(diào)整：1）用阻燃石棉將密封容器殼體內(nèi)的非金屬砌體及喇叭短管之間的空隙填實(shí)，避免熱風(fēng)從通孔中串至容器內(nèi)壁，減小熱介質(zhì)對(duì)容器殼體的沖蝕。2）為防止熱電偶信號(hào)引出接線柱與密封罩體良好絕緣，保證輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性，在接線柱兩側(cè)均墊一層高溫石棉墊。3）為防止熱電偶引出線與密封保護(hù)罩蓋板與密封罩體在震動(dòng)作用下短路，在保護(hù)罩蓋板內(nèi)部鋪墊一層石棉氈，保障了線路的絕緣性。

經(jīng)過以上調(diào)整后，裝置運(yùn)行完好，設(shè)備性能大大提高，影響生產(chǎn)的事故沒有再發(fā)生過，現(xiàn)在已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)投用。

4 結(jié)語

高溫高壓密封容器取樣裝置的開發(fā)應(yīng)用，徹底消除了因熱電偶保護(hù)套管或取壓管路使用一段時(shí)間后損壞漏風(fēng)及取壓管路堵塞造成的設(shè)備事故，從而保障了設(shè)備在高冶強(qiáng)條件下的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)連續(xù)測(cè)量。通過3 a多的使用與對(duì)比，故障率減少了80%，同時(shí)，使用成本大大減少。

TH49

B

1004-4620（2015）01-0080-01

2014-09-12

李芳坤，男，1971年生，2010年畢業(yè)于山東省輕工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。現(xiàn)為濟(jì)鋼檢修工程公司高爐部電氣工程師，從事高爐儀表維護(hù)技術(shù)工作。