溫度傳感器套管破裂的原因分析及解決方法

在不少工程應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)使用中的溫度傳感器套管會(huì)發(fā)生破裂現(xiàn)象，這會(huì)影響著生產(chǎn)機(jī)器運(yùn)行的安全，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)發(fā)生事故。通過(guò)對(duì)傳感器套管破裂現(xiàn)象的調(diào)查，查找原因，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致溫度傳感器套管破裂的原因主要有以下幾個(gè)方面：

(1)溫度傳感器套管受高速流體沖擊，載負(fù)過(guò)大，應(yīng)力超過(guò)極限，導(dǎo)致套管破裂；

(2)溫度傳感器套管本身的加工缺陷，導(dǎo)致應(yīng)力集中，容易造成套管斷裂；

(3)管道振動(dòng)過(guò)大，造成溫度傳感器套管疲勞損壞；

(4)流體流經(jīng)溫度傳感器套管時(shí)，誘發(fā)溫度傳感器套管振動(dòng)，即溫度傳感器套管固有頻率和流體旋渦脫落頻率產(chǎn)生共振。這種共振現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致溫度傳感器套管損壞速度加快，以致斷裂。

綜合以上幾種易導(dǎo)致溫度傳感器套管破裂的情形，我們通過(guò)對(duì)金屬套管進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)以下幾種方式，可以減少溫度傳感器套管破裂現(xiàn)象的發(fā)生。

(1)嚴(yán)格控制傳感器套管的插入深度。隨著插入深度的增加，保護(hù)套管的受力成平方倍的增加。所以，我們測(cè)量溫度的時(shí)候只需將溫度傳感器套管插入到流體的等溫區(qū)，而無(wú)需插到管道的中心點(diǎn)，這樣有利于縮短溫度傳感器的插深長(zhǎng)度，達(dá)到減小其端點(diǎn)的振幅的效果。

(2)在保證必要的傳感器套管強(qiáng)度情況下，優(yōu)化選取溫度傳感器套管的直徑。因?yàn)楫?dāng)溫度傳感器套管的直徑增加時(shí)，表袋受力呈線性增加，所以在選取套管直徑的時(shí)候，要合理保證套管的強(qiáng)度，又要盡可能錯(cuò)開(kāi)共振危險(xiǎn)區(qū)。

(3)改變橫截面形狀，將其表面加工成結(jié)構(gòu)型式，使流體不產(chǎn)生漩渦脫落現(xiàn)象。

(4)嚴(yán)格控制檢修質(zhì)量，做好傳感器套管材質(zhì)檢查，同時(shí)還要做好探傷檢查，嚴(yán)防焊口裂縫、斷裂等異常事故的發(fā)生。

(5)系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，避免發(fā)生管道上閥門(mén)突然全開(kāi)的情況。在剛投運(yùn)開(kāi)啟閥門(mén)的瞬間，溫度傳感器套管將承受很大的單向力，因此在系統(tǒng)剛投運(yùn)時(shí)，要緩慢地開(kāi)啟閥門(mén)，讓系統(tǒng)壓力逐漸上升，盡可能減小溫度傳感器套管正面和背面的壓力差，避免套管因單向受力過(guò)大而導(dǎo)致套管斷裂事故發(fā)生。