CN103528705B

CN103528705B - 可拆卸高压多点柔性热电偶

Info

Publication number: CN103528705B
Application number: CN201310487102.6A
Authority: CN
Inventors: 丁锡端; 丁刚; 王林; 吕明伦; 林洪俊; 杜秀魁
Original assignee: HANGZHOU INTIME AUTO-SYSTEM Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU INTIME AUTO-SYSTEM Co Ltd
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2033-10-17
Also published as: CN103528705A

Abstract

本发明涉及一种耐高压分体式多点柔性铠装热电偶，尤其涉及一种分体式、不焊接、可拆卸，适用于高压加氢裂化反应器高压多点柔性热电偶。更涉及了法兰材质与多点柔性热电偶套管材质各异，解决了法兰临氢界面因焊接原因造成柔性热电偶容易氢催断裂的缺点，同时又可以检修拆卸、更换方便，降低使用成本，克服了多点柔性热电偶因焊接工艺造成的法兰与热电偶套管材质必须一致，同材质易于焊接的要求，不但成本高昂，而且维修更换只能整套更换的难题。

Description

可拆卸高压多点柔性热电偶

技术领域

本发明属于热电偶，具体是一种可拆卸高压多点柔性热电偶。

背景技术

在炼油化工的生产过程中有很多反应器，特别是高压加氢及加氢裂化反应器中，工作温度600℃以上、工作压力20Mpa左右测量，超高压、高温多点柔性热电偶显得尤为重要。反应物流从反应器顶部进入，在催化剂的作用下物料间发生化学反应，放出热量，因此沿反应器轴向存在催化剂床层温升。当催化剂床层入口分配器设计不好、催化剂部分床层结构损坏、有大的工艺条件变动等情况下，床层的某一横断面上不同位置的温度也有可能不同，即催化剂床层径向温升。反应温升主要通过催化剂床层间注入的冷氢量进行控制，把催化剂床层分成几段，为有效控制每段入口温度的给定值，满足出口温度要求，保持各段催化剂床层的入口温度相同，保证反应器平稳可靠的正常运行；用柔性铠装热电偶测量温度是接触式温度传感器最有效的方法和手段，尤其是准确测量反应器床层的温度是控制的关键。高压多点柔性铠装热电偶在产品成型过程中，通常都会采用焊接方法连接密封结构。由于高压法兰与介质接触的底面，往往都是临氢界面，小直径、薄壁的铠装保护管与直径大而厚的高压法兰面采用焊接成型，因焊件之间壁厚差异特别大，焊接熔点不一致，不但焊接技术要求特别高，而且因焊接工艺造成的焊缝组织和热影响区域晶粒粗大或不均匀、因焊缝硬度较高产生的残余应力等焊接质量问题，导致小直径、薄壁的铠装保护管脆性增加，造成容易断裂和不耐氢气腐蚀而开裂的问题，给运输、安装和使用寿命都带来极大的不利。特别是单管多点热电偶为例，如果在运输、安装过程中，法兰根部套管发生焊接开裂或断裂、或者运行后如果有1点或2点损坏，重新修复难度很大，就需要对整只产品更换，造成严重浪费。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可拆卸高压多点柔性热电偶。

一种可拆卸高压多点柔性热电偶，包括高压法兰，高压法兰上部设置有高压密封腔，高压密封腔顶部设置压板，压板上部通过接线箱安装支架与防爆接线箱连接，若干根柔性铠装热电偶穿过高压法兰、高压密封腔、压板以及防爆接线箱底部与防爆接线箱内部的多点接线排连接，其特征在于所述柔性铠装热电偶与法兰、压板以及防爆接线箱底部之间分别通过双卡套接头固定连接。

所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述双卡套接头包括双头接头以及与双头接头连接的卡套螺母或卡套螺栓，卡套螺母或卡套螺栓与双头接头之间设置有双卡套。

所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述柔性铠装热电偶与法兰连接处的双卡套接头包括双头接头，所述双头接头的下部插入法兰的安装孔中，双头接头的上部与卡套螺栓螺接配合，双头接头的下端与法兰之间以及卡套螺栓的下端与双头接头之间分别设置有双卡套。

所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述柔性铠装热电偶与压板连接处的双卡套接头包括双头接头，所述双头接头的下部与压板上的安装孔螺接配合，双头接头的上部与卡套螺栓螺接配合，卡套螺栓的下端与双头接头之间设置有双卡套。

所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述柔性铠装热电偶与防爆接线箱底部连接处的双卡套接头包括双头接头，所述双头接头的两端分别与卡套螺母螺接配合，卡套螺母与双头接头之间设置有双卡套。

所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述高压密封腔的侧面设置有电接点泄漏报警压力表，高压密封腔与电接点泄漏报警压力表之间设置有截止阀。

所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述柔性铠装热电偶与法兰之间设置有加强管，所述加强管与柔性铠装热电偶焊接，所述加强管的上部与双头接头的下部内侧螺接配合，所述加强管上设置有若干个滚槽，滚槽内设置有滚轮，所述加强管下端向外扩张成锥形结构，并与法兰下端通过锥面相互配合。

所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述柔性铠装热电偶的下端与催化剂接触部分设置有硬质合金耐磨套管。

所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述高压密封腔下端与法兰上端螺接配合，高压密封腔与法兰的螺接处设置有锁紧机构，所述锁紧机构是穿过高压密封腔壁并与法兰上端外侧的螺纹接触的锁紧螺钉，所述压板与高压密封腔顶部通过若干个螺钉相互固定连接，接线箱安装支架的上端和下端分别通过螺钉与防爆接线箱底部以及压板固定连接。

所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述柔性铠装热电偶的套管采用含有以下重量百分比成分的合金制成：≤0.15％的C、≤1.0％的Si、≤3.0％的Mn、≤0.045％的P、≤0.040％的S、18—22％的Cr、8—12％的Ni、1.8—2.2%的Nb、0.1—0.25％的N、0.3—0.6％的Ti、0.10—0.15％的Re，Fe余量；所述加强管采用含有以下重量百分比成分的合金制成：≤0.05％的C、≤0.30％的Si、≤0.50％的Mn、≤0.02％的P、≤0.02％的S、1.8—2.2%的Al、28—30％的Ni、19.5—21%的Co，Fe余量；所述硬质合金耐磨套管采用含有以下重量百分比成分的合金制成：≤0.15％的C、≤1.5％的Si、≤2.0％的Mn、≤0.015％的P、≤0.040％的S、18—22％的Cr、28—33％的Ni、1.8—2.2%的Al、8.5—10％的W、0.3—0.6％的Ti、2.8—3.2%的Nb 、0.10—0.15％的Re、Fe余量。

本发明的可拆卸高压多点柔性热电偶，用独特的不焊接工艺方法排除了因焊接工艺造成的焊缝组织和热影响区域晶粒粗大或不均匀、因焊缝硬度较高产生的残余应力等焊接工艺造成的质量问题，解决了因焊接区域不耐酸气腐蚀、不耐氢气腐蚀而开裂的原因，既保证了铠装套管的刚度、强度，又使耐温、耐氢催开裂的性能也随着提高，方便了运输、安装，大大延长了使用寿命；同时又可以使法兰材质与多点柔性热电偶套管材质不一致，不但在检修时方便拆卸、更换损坏部分，而且降低了生产制造成本。本发明在法兰上还增加了多道密封，解决了多点铠装热电偶的高压密封问题。本发明还提供一种金属，同样温度情况下，膨胀系数大于法兰和铠装套管材料，具有多重堵漏功能，在工况特别恶劣的情况下，生产期间保护套管即使开裂或断裂，被测介质也不会往外泄漏，达到既抗震又堵漏的效果，安全性能高。

由于本发明排除了焊接工艺后，法兰与柔性铠装热电偶套管材质可以不一致，本发明在高压法兰材质沿用1Cr18Ni10Ti（321）常规奥氏体不锈钢，临氢界面进行了优化，在高压法兰凸台表面设有陶瓷涂层，提高了耐温范围与抗高温氢脆强度，由于法兰在产品中的用料比重为百分之七十，大大降低了制造成本。

本发明还在柔性铠装热电偶与催化剂接触部分，巧妙地设计了可拆卸、材质为硬质合金的耐磨套管，解决了小直径柔性铠装热电偶容易被磨穿的缺陷，大大延长了柔性铠装热电偶的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中，1—防爆接线箱；2—双头接头；3—卡套螺母；4—卡套螺栓；5—双卡套；6—接线箱安装支架；7—截止阀；8—电接点泄漏报警压力表；9—高压密封腔；10—滚槽；11—法兰；12—加强管；13—柔性铠装热电偶；14—锁紧机构；15—硬质合金耐磨套管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明的种可拆卸高压多点柔性热电偶，包括法兰11，法兰11上部设置有高压密封腔9，高压密封腔9顶部设置压板，压板上部通过接线箱安装支架6与防爆接线箱1连接，若干根柔性铠装热电偶13穿过法兰11、高压密封腔9、压板以及防爆接线箱1底部与防爆接线箱1内部的多点接线排连接，柔性铠装热电偶13与法兰11、压板以及防爆接线箱1底部之间分别通过双卡套接头固定连接。柔性铠装热电偶13与法兰11连接处的双卡套接头包括双头接头2，双头接头2的下部插入法兰11的安装孔中，双头接头2的上部与卡套螺栓4螺接配合，双头接头2的下端与法兰11之间以及卡套螺栓4的下端与双头接头2之间分别设置有双卡套5。柔性铠装热电偶13与压板连接处的双卡套接头包括双头接头2，双头接头2的下部与压板上的安装孔螺接配合，双头接头2的上部与卡套螺栓4螺接配合，卡套螺栓4的下端与双头接头2之间设置有双卡套5。柔性铠装热电偶13与防爆接线箱1底部连接处的双卡套接头包括双头接头2，双头接头2的两端分别与卡套螺母3螺接配合，卡套螺母3与双头接头2之间设置有双卡套5。高压密封腔9的侧面设置有电接点泄漏报警压力表8，高压密封腔9与电接点泄漏报警压力表8之间设置有截止阀7。柔性铠装热电偶13与法兰11之间设置有加强管12，加强管12与柔性铠装热电偶13焊接，加强管12的上部与双头接头2的下部内侧螺接配合，加强管12上设置有若干个滚槽10，滚槽10内设置有滚轮，加强管12下端向外扩张成锥形结构，并与法兰11下端通过锥面相互配合。柔性铠装热电偶13的下端与催化剂接触部分设置有硬质合金耐磨套管15，解决了小直径柔性铠装热电偶容易被磨穿的缺陷，大大延长了柔性铠装热电偶的使用寿命。高压密封腔9下端与法兰11上端螺接配合，高压密封腔9与法兰11的螺接处设置有锁紧机构14，锁紧机构14是穿过高压密封腔壁并与法兰11上端外侧的螺纹接触的锁紧螺钉，压板与高压密封腔9顶部通过若干个螺钉相互固定连接，接线箱安装支架6的上端和下端分别通过螺钉与防爆接线箱1底部以及压板固定连接。柔性铠装热电偶的套管采用含有以下重量百分比成分的合金制成：≤0.15％的C、≤1.0％的Si、≤3.0％的Mn、≤0.045％的P、≤0.040％的S、18—22％的Cr、8—12％的Ni、1.8—2.2%的Nb、0.1—0.25％的N、0.3—0.6％的Ti、0.10—0.15％的Re，Fe余量；该金属经高Cr低Ni及Nb、N、Re等元素的优化后，提高了耐温和抗高温氢脆（H2S腐蚀）优良性能。加强管12采用含有以下重量百分比成分的合金制成：≤0.05％的C、≤0.30％的Si、≤0.50％的Mn、≤0.02％的P、≤0.02％的S、1.8—2.2%的Al、28—30％的Ni、19.5—21%的Co，Fe余量；该金属在同样温度情况下，膨胀系数大于法兰和铠装热电偶套管材料，具有多重堵漏功能，在工况特别恶劣的情况下，生产期间铠装热电偶套管即使开裂或断裂，被测介质也不会往外泄漏，达到既抗震又堵漏的效果，安全性能高。硬质合金耐磨套管15采用含有以下重量百分比成分的合金制成：≤0.15％的C、≤1.5％的Si、≤2.0％的Mn、≤0.015％的P、≤0.040％的S、18—22％的Cr、28—33％的Ni、1.8—2.2%的Al、8.5—10％的W、0.3—0.6％的Ti、2.8—3.2%的Nb 、0.10—0.15％的Re、Fe余量；高耐磨性能的材质，巧妙地设计了可拆卸、材质为硬质合金的耐磨套管，解决了小直径柔性铠装热电偶与催化剂接触部分容易被磨穿的缺陷，大大延长了柔性铠装热电偶的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种可拆卸高压多点柔性热电偶，包括法兰（11），法兰（11）上部设置有高压密封腔（9），高压密封腔（9）顶部设置压板，压板上部通过接线箱安装支架（6）与防爆接线箱（1）连接，若干根柔性铠装热电偶（13）穿过法兰（11）、高压密封腔（9）、压板以及防爆接线箱（1）底部与防爆接线箱（1）内部的多点接线排连接，其特征在于所述柔性铠装热电偶（13）与法兰（11）、压板以及防爆接线箱（1）底部之间分别通过双卡套接头固定连接；所述双卡套接头包括双头接头（2）以及与双头接头（2）连接的卡套螺母（3）或卡套螺栓（4），卡套螺母（3）或卡套螺栓（4）与双头接头（2）之间设置有双卡套（5）；所述柔性铠装热电偶（13）与法兰（11）连接处的双卡套接头包括双头接头（2），所述双头接头（2）的下部插入法兰（11）的安装孔中，双头接头（2）的上部与卡套螺栓（4）螺接配合，双头接头（2）的下端与法兰（11）之间以及卡套螺栓（4）的下端与双头接头（2）之间分别设置有双卡套（5）；所述柔性铠装热电偶（13）与法兰（11）之间设置有加强管（12），所述加强管（12）与柔性铠装热电偶（13）焊接，所述加强管（12）的上部与双头接头（2）的下部内侧螺接配合，所述加强管（12）上设置有若干个滚槽（10），滚槽（10）内设置有滚轮，所述加强管（12）下端向外扩张成锥形结构，并与法兰（11）下端通过锥面相互配合；所述柔性铠装热电偶（13）的下端与催化剂接触部分设置有硬质合金耐磨套管（15）；

所述柔性铠装热电偶（13）的套管采用含有以下重量百分比成分的合金制成：≤0.15％的C、≤1.0％的Si、≤3.0％的Mn、≤0.045％的P、≤0.040％的S、18—22％的Cr、8—12％的Ni、1.8—2.2%的Nb、0.1—0.25％的N、0.3—0.6％的Ti、0.10—0.15％的Re，Fe余量；所述加强管（12）采用含有以下重量百分比成分的合金制成：≤0.05％的C、≤0.30％的Si、≤0.50％的Mn、≤0.02％的P、≤0.02％的S、1.8—2.2%的Al、28—30％的Ni、19.5—21%的Co，Fe余量；所述硬质合金耐磨套管（15）采用含有以下重量百分比成分的合金制成：≤0.15％的C、≤1.5％的Si、≤2.0％的Mn、≤0.015％的P、≤0.040％的S、18—22％的Cr、28—33％的Ni、1.8—2.2%的Al、8.5—10％的W、0.3—0.6％的Ti、2.8—3.2%的Nb 、0.10—0.15％的Re、Fe余量。

2.如权利要求1所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述柔性铠装热电偶（13）与压板连接处的双卡套接头包括双头接头（2），所述双头接头（2）的下部与压板上的安装孔螺接配合，双头接头（2）的上部与卡套螺栓（4）螺接配合，卡套螺栓（4）的下端与双头接头（2）之间设置有双卡套（5）。

3.如权利要求1所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述柔性铠装热电偶（13）与防爆接线箱（1）底部连接处的双卡套接头包括双头接头（2），所述双头接头（2）的两端分别与卡套螺母（3）螺接配合，卡套螺母（3）与双头接头（2）之间设置有双卡套（5）。

4.如权利要求1所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述高压密封腔（9）的侧面设置有电接点泄漏报警压力表（8），高压密封腔（9）与电接点泄漏报警压力表（8）之间设置有截止阀（7）。

5.如权利要求1所述的一种可拆卸高压多点柔性热电偶，其特征在于所述高压密封腔（9）下端与法兰（11）上端螺接配合，高压密封腔（9）与法兰（11）的螺接处设置有锁紧机构（14），所述锁紧机构（14）是穿过高压密封腔壁并与法兰（11）上端外侧的螺纹接触的锁紧螺钉，所述压板与高压密封腔（9）顶部通过若干个螺钉相互固定连接，接线箱安装支架（6）的上端和下端分别通过螺钉与防爆接线箱（1）底部以及压板固定连接。