可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐高壓分體式多點(diǎn)柔性鎧裝熱電偶，尤其涉及一種分體式、不焊接、可拆卸，適用于高壓加氫裂化反應(yīng)器高壓多點(diǎn)柔性熱電偶。更涉及了法蘭材質(zhì)與多點(diǎn)柔性熱電偶套管材質(zhì)各異，解決了法蘭臨氫界面因焊接原因造成柔性熱電偶容易氫催斷裂的缺點(diǎn)，同時(shí)又可以檢修拆卸、更換方便，降低使用成本，克服了多點(diǎn)柔性熱電偶因焊接工藝造成的法蘭與熱電偶套管材質(zhì)必須一致，同材質(zhì)易于焊接的要求，不但成本高昂，而且維修更換只能整套更換的難題。
【專利說明】可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱電偶，具體是一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶。
【背景技術(shù)】
[0002]在煉油化工的生產(chǎn)過程中有很多反應(yīng)器，特別是高壓加氫及加氫裂化反應(yīng)器中，工作溫度600°C以上、工作壓力20Mpa左右測量，超高壓、高溫多點(diǎn)柔性熱電偶顯得尤為重要。反應(yīng)物流從反應(yīng)器頂部進(jìn)入，在催化劑的作用下物料間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出熱量，因此沿反應(yīng)器軸向存在催化劑床層溫升。當(dāng)催化劑床層入口分配器設(shè)計(jì)不好、催化劑部分床層結(jié)構(gòu)損壞、有大的工藝條件變動(dòng)等情況下，床層的某一橫斷面上不同位置的溫度也有可能不同，即催化劑床層徑向溫升。反應(yīng)溫升主要通過催化劑床層間注入的冷氫量進(jìn)行控制，把催化劑床層分成幾段，為有效控制每段入口溫度的給定值，滿足出口溫度要求，保持各段催化劑床層的入口溫度相同，保證反應(yīng)器平穩(wěn)可靠的正常運(yùn)行；用柔性鎧裝熱電偶測量溫度是接觸式溫度傳感器最有效的方法和手段，尤其是準(zhǔn)確測量反應(yīng)器床層的溫度是控制的關(guān)鍵。高壓多點(diǎn)柔性鎧裝熱電偶在產(chǎn)品成型過程中，通常都會(huì)采用焊接方法連接密封結(jié)構(gòu)。由于高壓法蘭與介質(zhì)接觸的底面，往往都是臨氫界面，小直徑、薄壁的鎧裝保護(hù)管與直徑大而厚的高壓法蘭面采用焊接成型，因焊件之間壁厚差異特別大，焊接熔點(diǎn)不一致，不但焊接技術(shù)要求特別高，而且因焊接工藝造成的焊縫組織和熱影響區(qū)域晶粒粗大或不均勻、因焊縫硬度較高產(chǎn)生的殘余應(yīng)力等焊接質(zhì)量問題，導(dǎo)致小直徑、薄壁的鎧裝保護(hù)管脆性增加，造成容易斷裂和不耐氫氣腐蝕而開裂的問題，給運(yùn)輸、安裝和使用壽命都帶來極大的不利。特別是單管多點(diǎn)熱電偶為例，如果在運(yùn)輸、安裝過程中，法蘭根部套管發(fā)生焊接開裂或斷裂、或者運(yùn)行后如果有I點(diǎn)或2點(diǎn)損壞，重新修復(fù)難度很大，就需要對整只產(chǎn)品更換，造成嚴(yán)重浪費(fèi)。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶。
[0005]一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，包括高壓法蘭，高壓法蘭上部設(shè)置有高壓密封腔，高壓密封腔頂部設(shè)置壓板，壓板上部通過接線箱安裝支架與防爆接線箱連接，若干根柔性鎧裝熱電偶穿過高壓法蘭、高壓密封腔、壓板以及防爆接線箱底部與防爆接線箱內(nèi)部的多點(diǎn)接線排連接，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶與法蘭、壓板以及防爆接線箱底部之間分別通過雙卡套接頭固定連接。
[0006]所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述雙卡套接頭包括雙頭接頭以及與雙頭接頭連接的卡套螺母或卡套螺栓，卡套螺母或卡套螺栓與雙頭接頭之間設(shè)置有雙卡套。
[0007]所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶與法蘭連接處的雙卡套接頭包括雙頭接頭，所述雙頭接頭的下部插入法蘭的安裝孔中，雙頭接頭的上部與卡套螺栓螺接配合，雙頭接頭的下端與法蘭之間以及卡套螺栓的下端與雙頭接頭之間分別設(shè)置有雙卡套。
[0008]所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶與壓板連接處的雙卡套接頭包括雙頭接頭，所述雙頭接頭的下部與壓板上的安裝孔螺接配合，雙頭接頭的上部與卡套螺栓螺接配合，卡套螺栓的下端與雙頭接頭之間設(shè)置有雙卡套。
[0009]所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶與防爆接線箱底部連接處的雙卡套接頭包括雙頭接頭，所述雙頭接頭的兩％5分別與卡套螺母螺接配合，卡套螺母與雙頭接頭之間設(shè)置有雙卡套。
[0010]所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述高壓密封腔的側(cè)面設(shè)置有電接點(diǎn)泄漏報(bào)警壓力表，高壓密封腔與電接點(diǎn)泄漏報(bào)警壓力表之間設(shè)置有截止閥。
[0011]所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶與法蘭之間設(shè)置有加強(qiáng)管，所述加強(qiáng)管與柔性鎧裝熱電偶焊接，所述加強(qiáng)管的上部與雙頭接頭的下部內(nèi)側(cè)螺接配合，所述加強(qiáng)管上設(shè)置有若干個(gè)滾槽，滾槽內(nèi)設(shè)置有滾輪，所述加強(qiáng)管下端向外擴(kuò)張成錐形結(jié)構(gòu)，并與法蘭下端通過錐面相互配合。
[0012]所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶的下端與催化劑接觸部分設(shè)置有硬質(zhì)合金耐磨套管。
[0013]所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述高壓密封腔下端與法蘭上端螺接配合，高壓密封腔與法蘭的螺接處設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)是穿過高壓密封腔壁并與法蘭上端外側(cè)的螺紋接觸的鎖緊螺釘，所述壓板與高壓密封腔頂部通過若干個(gè)螺釘相互固定連接，接線箱安裝支架的上端和下端分別通過螺釘與防爆接線箱底部以及壓板固定連接。
[0014]所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電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S1、≤3.0%的Mn、(0.045 % 的 P、≤0.040 % 的 S、18—22 % 的 Cr、8—12 % 的 N1、1.8—2.2% 的 Nb、0.Ι-Ο.25%的Ν、0.3 — 0.6%的T1、0.10—0.15%的Re，F(xiàn)e余量；所述加強(qiáng)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S1、≤0.50%的Mn、≤0.02%的P、≤0.02%的S、1.8—2.2%的六1、28—30%的附、19.5—21%的Co，F(xiàn)e余量；所述硬質(zhì)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S1、≤2.0%的 Mn、≤0.015% 的 P、≤0.040 % 的 S、18—22% 的 Cr、28—33% 的 N1、1.8—2.2% 的 Al、8.5—10% 的 W、0.3—0.6% 的 T1、2.8—3.2% 的 Nb、0.10—0.15% 的 Re、Fe 余量。
[0015]本發(fā)明的可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，用獨(dú)特的不焊接工藝方法排除了因焊接工藝造成的焊縫組織和熱影響區(qū)域晶粒粗大或不均勻、因焊縫硬度較高產(chǎn)生的殘余應(yīng)力等焊接工藝造成的質(zhì)量問題，解決了因焊接區(qū)域不耐酸氣腐蝕、不耐氫氣腐蝕而開裂的原因，既保證了鎧裝套管的剛度、強(qiáng)度，又使耐溫、耐氫催開裂的性能也隨著提高，方便了運(yùn)輸、安裝，大大延長了使用壽命；同時(shí)又可以使法蘭材質(zhì)與多點(diǎn)柔性熱電偶套管材質(zhì)不一致，不但在檢修時(shí)方便拆卸、更換損壞部分，而且降低了生產(chǎn)制造成本。本發(fā)明在法蘭上還增加了多道密封，解決了多點(diǎn)鎧裝熱電偶的高壓密封問題。本發(fā)明還提供一種金屬，同樣溫度情況下，膨脹系數(shù)大于法蘭和鎧裝套管材料，具有多重堵漏功能，在工況特別惡劣的情況下，生產(chǎn)期間保護(hù)套管即使開裂或斷裂，被測介質(zhì)也不會(huì)往外泄漏，達(dá)到既抗震又堵漏的效果，安全性能高。
[0016]由于本發(fā)明排除了焊接工藝后，法蘭與柔性鎧裝熱電偶套管材質(zhì)可以不一致，本發(fā)明在高壓法蘭材質(zhì)沿用ICrlSNilOTi (321)常規(guī)奧氏體不銹鋼，臨氫界面進(jìn)行了優(yōu)化，在高壓法蘭凸臺(tái)表面設(shè)有陶瓷涂層，提高了耐溫范圍與抗高溫氫脆強(qiáng)度，由于法蘭在產(chǎn)品中的用料比重為百分之七十，大大降低了制造成本。
[0017]本發(fā)明還在柔性鎧裝熱電偶與催化劑接觸部分，巧妙地設(shè)計(jì)了可拆卸、材質(zhì)為硬質(zhì)合金的耐磨套管，解決了小直徑柔性鎧裝熱電偶容易被磨穿的缺陷，大大延長了柔性鎧裝熱電偶的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，I一防爆接線箱；2—雙頭接頭；3—卡套螺母；4一卡套螺栓；5—雙卡套；6—接線箱安裝支架；7—截止閥；8—電接點(diǎn)泄漏報(bào)警壓力表；9一高壓密封腔；10—滾槽；11一法蘭；12—加強(qiáng)管；13—柔性鎧裝熱電偶；14一鎖緊機(jī)構(gòu)；15—硬質(zhì)合金耐磨套管。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021 ] 如圖1所示，本發(fā)明的種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，包括法蘭11，法蘭11上部設(shè)置有高壓密封腔9，高壓密封腔9頂部設(shè)置壓板，壓板上部通過接線箱安裝支架6與防爆接線箱I連接，若干根柔性鎧裝熱電偶13穿過法蘭11、高壓密封腔9、壓板以及防爆接線箱I底部與防爆接線箱I內(nèi)部的多點(diǎn)接線排連接，柔性鎧裝熱電偶13與法蘭11、壓板以及防爆接線箱I底部之間分別通過雙卡套接頭固定連接。柔性鎧裝熱電偶13與法蘭11連接處的雙卡套接頭包括雙頭接頭2，雙頭接頭2的下部插入法蘭11的安裝孔中，雙頭接頭2的上部與卡套螺栓4螺接配合，雙頭接頭2的下端與法蘭11之間以及卡套螺栓4的下端與雙頭接頭2之間分別設(shè)置有雙卡套5。柔性鎧裝熱電偶13與壓板連接處的雙卡套接頭包括雙頭接頭2，雙頭接頭2的下部與壓板上的安裝孔螺接配合，雙頭接頭2的上部與卡套螺栓4螺接配合，卡套螺栓4的下端與雙頭接頭2之間設(shè)置有雙卡套5。柔性鎧裝熱電偶13與防爆接線箱I底部連接處的雙卡套接頭包括雙頭接頭2，雙頭接頭2的兩端分別與卡套螺母3螺接配合，卡套螺母3與雙頭接頭2之間設(shè)置有雙卡套5。高壓密封腔9的側(cè)面設(shè)置有電接點(diǎn)泄漏報(bào)警壓力表8，高壓密封腔9與電接點(diǎn)泄漏報(bào)警壓力表8之間設(shè)置有截止閥7。柔性鎧裝熱電偶13與法蘭11之間設(shè)置有加強(qiáng)管12，加強(qiáng)管12與柔性鎧裝熱電偶13焊接，加強(qiáng)管12的上部與雙頭接頭2的下部內(nèi)側(cè)螺接配合，加強(qiáng)管12上設(shè)置有若干個(gè)滾槽10，滾槽10內(nèi)設(shè)置有滾輪，加強(qiáng)管12下端向外擴(kuò)張成錐形結(jié)構(gòu)，并與法蘭11下端通過錐面相互配合。柔性鎧裝熱電偶13的下端與催化劑接觸部分設(shè)置有硬質(zhì)合金耐磨套管15，解決了小直徑柔性鎧裝熱電偶容易被磨穿的缺陷，大大延長了柔性鎧裝熱電偶的使用壽命。高壓密封腔9下端與法蘭11上端螺接配合，高壓密封腔9與法蘭11的螺接處設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)14，鎖緊機(jī)構(gòu)14是穿過高壓密封腔壁并與法蘭11上端外側(cè)的螺紋接觸的鎖緊螺釘，壓板與高壓密封腔9頂部通過若干個(gè)螺釘相互固定連接，接線箱安裝支架6的上端和下端分別通過螺釘與防爆接線箱I底部以及壓板固定連接。柔性鎧裝熱電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S1、≤3.0%的Mn、≤0.045%的P、(0.040%的 S、18—22% 的 Cr、8—12% 的 N1、l.8—2.2% 的 Nb、0.1—0.25 % 的 Ν、0.3—
0.6%的T1、0.10—0.15%的Re，F(xiàn)e余量；該金屬經(jīng)高Cr低Ni及Nb、N、Re等元素的優(yōu)化后，提高了耐溫和抗高溫氫脆(H2S腐蝕)優(yōu)良性能。加強(qiáng)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S1、≤0.50%的Mn、≤0.02%的P、≤0.02%的S、l.8—2.2%的Al、28— 30%的N1、19.5—21%的Co，F(xiàn)e余量；該金屬在同樣溫度情況下，膨脹系數(shù)大于法蘭和鎧裝熱電偶套管材料，具有多重堵漏功能，在工況特別惡劣的情況下，生產(chǎn)期間鎧裝熱電偶套管即使開裂或斷裂，被測介質(zhì)也不會(huì)往外泄漏，達(dá)到既抗震又堵漏的效果，安全性能高。硬質(zhì)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 S1、≤ 2.0% 的 Mn、≤ 0.015% 的 P、≤ 0.040% 的 S、18—22% 的Cr、28—33%的 N1、1.8—2.2% 的 Al、8.5—10%的 W、0.3—0.6%的 T1、2.8—3.2% 的 Nb、
0.10—0.15%的Re、Fe余量；高耐磨性能的材質(zhì)，巧妙地設(shè)計(jì)了可拆卸、材質(zhì)為硬質(zhì)合金的耐磨套管，解決了小直徑柔性鎧裝熱電偶與催化劑接觸部分容易被磨穿的缺陷，大大延長了柔性鎧裝熱電偶的使用壽命。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，包括高壓法蘭(11)，法蘭(11)上部設(shè)置有高壓密封腔(9)，高壓密封腔(9)頂部設(shè)置壓板，壓板上部通過接線箱安裝支架(6)與防爆接線箱(I)連接，若干根柔性鎧裝熱電偶(13)穿過高壓法蘭(11)、高壓密封腔(9)、壓板以及防爆接線箱(1)底部與防爆接線箱(1)內(nèi)部的多點(diǎn)接線排連接，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶(13)與高壓法蘭(11)、壓板以及防爆接線箱(1)底部之間分別通過雙卡套接頭固定連接 。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述雙卡套接頭包括雙頭接頭(2)以及與雙頭接頭(2)連接的卡套螺母(3)或卡套螺栓(4)，卡套螺母(3)或卡套螺栓(4)與雙頭接頭(2)之間設(shè)置有雙卡套(5)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶(13)與法蘭(11)連接處的雙卡套接頭包括雙頭接頭(2)，所述雙頭接頭(2)的下部插入法蘭(11)的安裝孔中，雙頭接頭(2)的上部與卡套螺栓(4)螺接配合，雙頭接頭(2)的下端與法蘭(11)之間以及卡套螺栓(4)的下端與雙頭接頭(2)之間分別設(shè)置有雙卡套(5)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶(13)與壓板連接處的雙卡套接頭包括雙頭接頭(2)，所述雙頭接頭(2)的下部與壓板上的安裝孔螺接配合，雙頭接頭(2)的上部與卡套螺栓(4)螺接配合，卡套螺栓(4)的下端與雙頭接頭(2)之間設(shè)置有雙卡套(5)。
5.如權(quán)利要求2所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶(13 )與防爆接線箱(1)底部連接處的雙卡套接頭包括雙頭接頭(2 )，所述雙頭接頭(2 )的兩端分別與卡套螺母(3)螺接配合，卡套螺母(3)與雙頭接頭(2)之間設(shè)置有雙卡套(5)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述高壓密封腔(9)的側(cè)面設(shè)置有電接點(diǎn)泄漏報(bào)警壓力表(8)，高壓密封腔(9)與電接點(diǎn)泄漏報(bào)警壓力表(8)之間設(shè)置有截止閥(7)。
7.如權(quán)利要求3所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶(13)與法蘭(11)之間設(shè)置有加強(qiáng)管(12)，所述加強(qiáng)管(12)與柔性鎧裝熱電偶(13)焊接，所述加強(qiáng)管(12)的上部與雙頭接頭(2)的下部內(nèi)側(cè)螺接配合，所述加強(qiáng)管(12)上設(shè)置有若干個(gè)滾槽(10)，滾槽(10)內(nèi)設(shè)置有滾輪，所述加強(qiáng)管(12)下端向外擴(kuò)張成錐形結(jié)構(gòu)，并與法蘭(11)下端通過錐面相互配合。
8.如權(quán)利要求1所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶(13)的下端與催化劑接觸部分設(shè)置有硬質(zhì)合金耐磨套管(15)。
9.如權(quán)利要求1所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述高壓密封腔(9)下端與法蘭(11)上端螺接配合，高壓密封腔(9)與法蘭(11)的螺接處設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)(14)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)(14)是穿過高壓密封腔壁并與法蘭(11)上端外側(cè)的螺紋接觸的鎖緊螺釘，所述壓板與高壓密封腔(9)頂部通過若干個(gè)螺釘相互固定連接，接線箱安裝支架(6)的上端和下端分別通過螺釘與防爆接線箱(1)底部以及壓板固定連接。
10.如權(quán)利要求7所述的一種可拆卸高壓多點(diǎn)柔性熱電偶，其特征在于所述柔性鎧裝熱電偶(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S1、≤ 3.0%的 Mn、≤ 0.045%的 P、≤ 0.040 % 的 S、18—22% 的 Cr、8—12 % 的 N1、1.8,2.2% 的 Nb、0.1—0.25%的 Ν、0.3—0.6%的 T1、0.10—0.15%的 Re，F(xiàn)e 余量；所述加強(qiáng)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SK 0.50%的 Mn、≤ 0.02% 的 P、≤ 0.02% 的 S、1.8—2.2% 的 Al、28— 30% 的 N1、19.5—21% 的 Co ,Fe余量；所述硬質(zhì)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 S1、≤ 2.0% 的 Mn、≤ 0.015% 的 P、≤ 0.040% 的 S、18—22% 的 Cr、28—33%的 N1、1.8—2.2% 的 Α1、8.5—10% 的 W、0.3—0.6% 的 T1、2.8—3.2% 的 Nb、0.10—0.15%的Re、Fe余量。
【文檔編號】G01K7/02GK103528705SQ201310487102
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】丁錫端, 丁剛, 王林, 呂明倫, 林洪俊, 杜秀魁 申請人:杭州億泰自控設(shè)備有限公司