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在循環(huán)水管道中應(yīng)用熱電偶時(shí),常常會(huì)遇到這個(gè)問題,熱電偶保護(hù)套管斷裂了,那么導(dǎo)致這斷裂的原因是什么呢?下面就一起來學(xué)習(xí)了解。
1、流體作用形成共振
共振是造成雙金屬溫度計(jì)套管斷裂的主要原因。由于圓柱形保護(hù)管處于流體中,會(huì)在套管下游產(chǎn)生漩渦脫落效應(yīng);由于漩渦的產(chǎn)生是以一定的頻率交替脫落的,因此在圓柱面上產(chǎn)生交變的橫向力。當(dāng)這個(gè)交變橫向力與圓柱的固有頻率相等時(shí),就會(huì)引發(fā)套管振動(dòng),當(dāng)套管固有頻率和流體漩渦脫落頻率接近或一致時(shí),可產(chǎn)生共振現(xiàn)象。此時(shí),套管圓柱面可產(chǎn)生流體方向的反復(fù)彎曲應(yīng)力,套管表明的微觀缺陷可稱為疲勞裂紋源,裂紋將向垂直與流體方向的套管中部軸線擴(kuò)展。這種共振可導(dǎo)致熱電偶套管的加速損壞斷裂。
2、工況條件
該循環(huán)水管道有振動(dòng)并伴有較大的噪聲,而在附件地面的二級(jí)支管振動(dòng)更大,部分雙金屬溫度計(jì)表殼已經(jīng)碎裂,同時(shí)發(fā)出較大的噪聲。這是由于管道原為空管,運(yùn)行初期時(shí)管道中存有一定量的氣相,與循環(huán)水混合后形成氣液兩相流,引起振動(dòng)和噪聲,而套管原設(shè)計(jì)條件是在單項(xiàng)條件下運(yùn)行。在管道工藝操作流速下,經(jīng)過支管三通或閥門時(shí)的紊流作用,可將管道中氣液流體形成細(xì)胞狀流型,由于管道直徑較大受重力影響,這種水平管道中,含細(xì)胞的兩相流主要位于管道上不,含氣率較低。該溫度計(jì)安裝在一級(jí)支管總閥后6m處,使熱電偶套管受到支管三通和閥門的紊流作用。氣液兩相流和流體的紊流作用均加劇了套管的振動(dòng)。
3、應(yīng)力分析
套管與法蘭連接角焊縫表面存在一定的焊接殘余拉應(yīng)力,該處角焊縫截面發(fā)生變化存在輕微的應(yīng)力集中現(xiàn)象,以套管側(cè)熔合線處(即斷裂處)非常高。焊接殘余拉應(yīng)力與流體產(chǎn)生的振動(dòng)應(yīng)力疊加,在套管根部形成流體方向的交變應(yīng)力,作用在微觀缺陷處形成疲勞源導(dǎo)致開裂。
因此綜上所述導(dǎo)致循環(huán)水管道熱電偶保護(hù)套管斷裂原因一共有三點(diǎn),只要這三點(diǎn)我們平時(shí)注意了額,那么就不會(huì)再出現(xiàn)斷裂的情況了。
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