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在循環(huán)水管道中應(yīng)用熱電偶時,常常會遇到這個問題,熱電偶保護套管斷裂了,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套管斷裂的主要原因。由于圓柱形保護管處于流體中,會在套管下游產(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)這個交變橫向力與圓柱的固有頻率相等時,就會引發(fā)套管振動,當(dāng)套管固有頻率和流體漩渦脫落頻率接近或一致時,可產(chǎn)生共振現(xiàn)象。此時,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)水管道有振動并伴有較大的噪聲,而在附件地面的二級支管振動更大,部分雙金屬溫度計表殼已經(jīng)碎裂,同時發(fā)出較大的噪聲。這是由于管道原為空管,運行初期時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,引起振動和噪聲,而套管原設(shè)計條件是在單項條件下運行。在管道工藝操作流速下,經(jīng)過支管三通或閥門時的紊流作用,可將管道中氣液流體形成細胞狀流型,由于管道直徑較大受重力影響,這種水平管道中,含細胞的兩相流主要位于管道上不,含氣率較低。該溫度計安裝在一級支管總閥后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。
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)水管道熱電偶保護套管斷裂原因一共有三點,只要這三點我們平時注意了額,那么就不會再出現(xiàn)斷裂的情況了。
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