一、WSSX-412B防爆電接點雙金屬溫度計工作原理與應用

WSSX系列防爆電接點雙金屬溫度計外殼采用鋁合金制成，通過鋁合金外殼把儀表內(nèi)可能產(chǎn)生火花、電弧的電路與表殼外爆炸性氣體混合物隔開，從而達到隔爆的目的。

防爆電接點雙金屬溫度計產(chǎn)品性能符合BG3836.1-2000《爆炸性氣體環(huán)境用防爆電氣設備 第1部分：通用要求》及GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用防爆電氣設備 第2部分：隔爆型電氣設備"d"》的標準。

防爆電接點雙金屬溫度計帶有電接觸裝置—即機械電接點。當被測介質溫度變化時，自由端上的細軸及轉向傳動機構帶動指針及動觸點轉動，在標度盤上指示出溫度的變化值，當其與定觸點（上、下限定觸點）接觸或斷開的瞬時，使電路系統(tǒng)中的繼電器及接觸器動作，以達到自動控制和報警的目的。

　　WSSX系列防爆電接點雙金屬溫度計是利用繞制成螺旋管狀的雙金屬片一端被固定，另一自由端與指針連接，隨著溫度的變化而轉動，并帶動指針旋轉指示溫度的單針式指示溫度計。是石油，焦化，化工，醫(yī)藥等企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場存在碳化物等爆炸物各過程中的-80～+500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質以及固體表面的溫度測量。

電接點雙金屬溫度計應用于生產(chǎn)現(xiàn)場對溫度需自動控制和報警?？梢灾苯訙y量各種生產(chǎn)過程中的-80℃-+500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質溫度。

二、WSSX-412B防爆電接點雙金屬溫度計特點 

1、現(xiàn)場顯示溫度，直觀方便；

2、具有自動切斷電源和報警功能；

3、安全可靠，使用壽命長；

4、多種結構形式，可滿足不同要求

三、主要技術參數(shù)

1、產(chǎn)品執(zhí)行標準：JB/T8803-1998、GB3836-83

2、隔爆等級： DIIBT4

3、標度盤公稱直徑： 130

4、精度等級： 1.5

5、熱響應時間：≤40s

6、防護等級：IP55

四、電氣參數(shù)

五、絕緣電阻

正常工作大氣條件：溫度-25-+55℃相對濕度≤85﹪。

設定點誤差：設定點誤差應不超過基本誤差限的1．5倍。

切換差：切換差誤差應不超過基本誤差限的1．5倍。

六、型號命名

七、型號及規(guī)格 

不銹鋼電接點雙金屬溫度計應用于生產(chǎn)現(xiàn)場對溫度需自動控制和報警。直接測量各種生產(chǎn)過程中-80~500℃范圍內(nèi)體、蒸汽和氣體介質溫度。

不銹鋼電接點雙金屬溫度計的特點:

現(xiàn)場顯示溫度，直觀方便；具有自動切斷電源和報警功能；安全可靠，使用壽命長；多種結構形式，可滿足不同要求。

不銹鋼電接點雙金屬溫度計的技術參數(shù)：

1、電接點雙金屬溫度計使用范圍:

-50-50℃;-20-80℃;0-50℃;0-100℃;0-120℃;0-150℃℃;0-200℃;;0-300℃;0-400;0-500℃特殊可定做。

2、安裝螺紋(活動螺紋和固定螺紋均可定做)：

M27×2mm;G3/4;G1/2;G1/4

3、安裝法蘭（活動法蘭和固定法蘭）：大小根據(jù)客戶要求定制

4、適用環(huán)境溫度-40~+85℃， 相對濕度5~100%

5、表盤直徑為:100mm，可軸向、徑向、萬向安裝

不銹鋼電接點雙金屬溫度計使用注意事項：

1、雙金屬溫度計在保管、使用和安裝中，應避免碰撞支承管，切勿使支承管彎曲變形及將表殼扳手使用。

2、各類雙金屬溫度計不宜用于測量敞開容器內(nèi)介質溫度，帶電接點溫度計，不允許在強烈震動下工作，以免影響接點可靠性。

電接點壓力表由測量系統(tǒng)、指示系統(tǒng)、磁助電接點裝置、調(diào)整裝置等組成。一般電接點壓力表是用于測量對銅和銅合金不起腐蝕作用的氣體、液體介質的正負壓力。不銹鋼電接點壓力表用于測量對不銹鋼不起腐蝕作用的氣體、液體介質的正負壓力并在壓力達到預定值時發(fā)出信號，接通控制電路，達到自動控制的報警得目的。

電接點壓力表的工作原理是基于測量系統(tǒng)中的彈簧管在被測介質的壓力作用下，迫使彈簧管末端產(chǎn)生相應的彈性變形位移，借助拉桿經(jīng)齒輪傳動機構的傳動并予放大，由固定齒輪上的指示觸頭將被測值在度盤上指示出來。與此同時，當其與設定指針上的觸頭相接觸的瞬時，致使控制系統(tǒng)中的電路得以斷開或接通，以達到自動控制和發(fā)信報警的目的。

一、電接點壓力表過早或過晚發(fā)生信號：

原因：觸點位置不正或觸點金屬桿松動。

處理辦法：觸點位置不正，將觸點校正垂直到恰當發(fā)生信號為止。觸點金屬桿松動，應設法固牢，較輕微者，采用適當放大游絲，增加游絲的反力矩，也有效果。

二、電接點裝置不發(fā)生信號：

原因：觸點太臟接觸不良、信號裝置絕緣層受潮、電路不通等；

處理辦法：觸點太臟：用砂紙打磨除去污物、絕緣層受潮：用熱風吹干、電路不通：應查找斷路并予以修理。

從氣化爐高溫熱電偶制造工藝、保護管的材質、水煤漿氣化爐耐火磚、爐內(nèi)氣體、工藝操作及裝配等出發(fā)，分析熱電偶損壞的原因。熱電偶安裝前需對熱電偶孔疏通，采用特殊定做的風鎬，在一定溫度下疏通，可以控制沖擊力度，防止耐火磚損傷，減少工人勞動強度，縮短疏通時間。對熱電偶密封結構進行研究，在不改變原密封方式的基礎上，制做特殊的密封接頭，提高氣化爐熱電偶的可靠性，在密封填料損壞時可以控制氣化爐內(nèi)合成氣的噴出，減少因熱電偶故障造成的停車次數(shù)，提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。

煤氣化作為潔凈煤技術的重要組成部分，具有地位。它將廉價的煤炭轉化成為清潔煤氣，既可用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品，如合成氨、甲醇、二甲醚等，也可用 于煤的直接與間接液化、聯(lián)合循 環(huán)發(fā) 電（ｉｇｃｃ）和以煤氣化為基礎的多聯(lián)產(chǎn)等領域。氣化爐是煤氣化的關鍵設備，準確測量和控制氣化爐的溫度，對確保產(chǎn)品品質及氣化爐安全、穩(wěn)定、高效和長周期運行尤為重要。氣化爐測溫熱電偶在高溫、腐蝕、氧化、還原、急冷急熱、氧化－還原交變及某些強腐蝕性介質環(huán)境中使用時，其故障率相對較高，使用壽命相對較短。

１故障原因分析

ａ）保護管材料。國內(nèi)目前制造氣化爐熱電偶使用的高溫陶瓷保護管中含有ｓｉｏ２，ｆｅ，ｎａ，ｋ等有害物質。按國內(nèi)的ｊｃ／ｔ５０９—１９９４熱電偶用熱保護管 標 準，氣 密 性 標 準 在１．３０ｋｐａ負 壓 下，１０ｍｉｎ內(nèi)壓降小于０．３ｋｐａ即為合格。在１ ３００～１ ４５０℃的高溫，６．５～８．７ｍｐａ的高壓下，該保護管中所含的ｓｉｏ２在有還原性氣體ｈ２和ｃｏ存在時，可還原出ｓｉ。ｓｉ附著在“ｂ型熱電偶”含鉑的偶絲上后，可形成多種鉑的低熔點金屬間化合物，其中有一種是ｐｔ５ｓｉ２，其熔點僅為８３０℃。這種化合物一旦形成，就會使“ｂ型熱電偶絲”造成“氫脆”、“碳中毒”，而且會使熱電偶出現(xiàn)大幅度的漂移誤

差，使之失去工藝操作的參考價值。

ｂ）金屬過渡與陶瓷管的結合。氣化爐熱電偶的前部為高溫陶瓷保護管（熱膨脹系數(shù)約為７．３×１０－６），為了使之能安裝在耐高壓金屬制成的氣化爐爐體上，其后部必須有一個能和爐體法蘭密封結合在一起、由金屬制成的熱電偶法蘭（熱膨脹系數(shù)約為１．３２×１０－７）。將高溫陶瓷保護管和由金屬制成的熱電偶過渡保護管密封在一起，可防止合成氣中的ｈ２和ｃｏ進入，這也是制造高溫高壓熱電偶的關鍵技術問題。

ｃ）耐火層的剪切。熱電偶從氣化爐外壁，經(jīng)殼體、隔熱層、三層耐火磚插入燃燒室，由于各耐火材料的熱膨脹系數(shù)不同，熱電偶經(jīng)常因各耐火層熱膨脹量不同出現(xiàn)的“剪切力”而損壞。這種因爐體結構使熱電偶損壞的現(xiàn)象，己引起很多設計單位的重視。將熱電偶安裝孔設計成上下方向的橢圓形，熱電偶探頭部分與安裝孔壁之間留有５～８ｍｍ的間隙，可以減少“剪切力”的破壞。

ｄ）爐渣影響。當水煤漿氣化爐正常運行時，熱電偶保護管已粘滿爐渣。爐渣一方面使保護管的強度降低，另一方面這些呈熔融狀態(tài)的“附著物”布滿保護管的表面，當出現(xiàn)氣化爐非正常開、停車時，由于“附著物”的熱膨脹系數(shù)與保護管不同，會使熱電偶保護管破碎而造成熱電偶損壞。

ｅ）工藝操作。運行過程中非正常停車的次數(shù)及降溫操作不規(guī)范。

ｆ）熱電偶的裝配安裝。組裝時未嚴格執(zhí)行規(guī)程；密封件壓接用力過大造成密封件損壞失效，合成氣泄漏噴出；移動或存放不當使熱電偶損壞；熱電偶孔疏通不好，在安裝時與安裝孔中的凸起部分因擠壓使陶瓷保護管破碎。

２ 熱電偶安裝孔疏通

氣化爐測溫熱電偶運行環(huán)境工況復雜，使用壽命較短。在高溫下，部分保護管外表已與爐渣等物質發(fā)生共晶反應，生成多種低共熔物質，其硬度較大，熱電偶安裝孔經(jīng)常被爐渣堵死。為疏通熱電偶安裝孔，少數(shù)工廠投資十多萬元人民幣購買熱電偶孔疏通機，但使用效果不好，大多工廠還是動用鋼釬，一旦鋼釬打通，可以使用ｄｎ４０ｍｍ鍍鋅管（各廠可根據(jù)實際情況使用）錘擊轉動疏通，直至孔徑滿足安裝要求。疏通難度極大，某廠曾經(jīng)出現(xiàn)疏通一個熱電偶孔耗時７ｈ的記錄。

采用具有沖擊力的工具應該可以提高熱電偶孔的疏通效率，前提是要保證氣化爐內(nèi)具有一定的溫度（一般不低于８００℃），疏通時不對爐內(nèi)耐火磚造成傷害。經(jīng)過對比，認為某公司生產(chǎn)的風鎬ｍｏ－４ｂ體積小，質量輕，工廠儀表空氣壓力（０．４５ｍｐａ）滿足要求，沖擊力可以人工掌握，比較適合該廠要求，工作氣源具體參數(shù)見表１所列。

采用風鎬后，一般１０ｍｉｎ內(nèi)將熱電偶疏通，大大縮短了疏通時間，減少了氣化爐投料前期的準備時間，減輕了勞動強度，提高了工作效率。

３ 熱電偶的防泄漏改造

３．１ 熱電偶的密封

氣化 爐 熱 電 偶 保 護 管 在６．５～８．７ ｍｐａ，１ ３００～１ ４５０℃的高溫、高壓下，不僅要考慮材質問題，同時也應考慮密封防泄漏問題。除原始安裝外，使用單位在購買熱電偶備件時，一般不再購買與工藝連接的法蘭、密封接頭、接線盒，熱偶等廠家必須提供的瓷環(huán)、密封件，而是由使用者自行裝配。熱電偶引出線較細，一般為０．７５ｍｍ，既要考慮與熱偶絲的絕緣，還要考慮密封對引線的損傷，一般采用柔性密封件。許多工廠都曾發(fā)生過氣化爐投料后升壓過程中，熱電偶因密封問題出現(xiàn)的泄漏現(xiàn)象，并且泄漏量逐漸增大，帶壓堵漏無法進行，被迫停車。該現(xiàn)象不僅影響到產(chǎn)量，還威脅到系統(tǒng)運行安全。

對某一氣化爐高溫熱電偶生產(chǎn)廠家的熱電偶密封進行測繪分析，熱電偶信號引出端在密封接頭內(nèi)完成密封，如圖１所示。密封接頭左端與工藝連接法蘭螺紋連接（外螺紋ｇ１５ｍｍ），右端（外螺紋ｍ２０ｍｍ×１．５ｍｍ）與密封壓緊接頭連接，如圖２所示。密封接頭左端與熱電偶法蘭連接，右側與壓緊接頭連接，密封接頭腔內(nèi)分四段開孔，分別為φ４ｍｍ熱偶絲引線孔，φ５．５ｍｍ瓷環(huán)孔，φ．５～１０ｍｍ過渡孔，φ１０ｍｍ瓷環(huán)及壓緊管段孔。

密封接頭過渡孔內(nèi)安裝密封填料，如圖３所示。密封填料中間并列兩個φ１ｍｍ穿線管，穿線孔間距為φ１ｍｍ。在密封接頭內(nèi)腔從左至右先后安裝瓷環(huán)１只、密封填料、壓緊管（內(nèi)徑５．５ｍｍ，外徑略小于１０ｍｍ）。壓緊管內(nèi)放２只瓷環(huán)，瓷環(huán)直徑５ｍｍ，長度１０ｍｍ，安裝時壓緊管伸出接頭內(nèi)腔約２ｍｍ（若不能滿足，需重新加工），然后根據(jù)使用經(jīng)驗旋緊壓緊接頭，密封壓緊接頭內(nèi)外螺紋均為ｍ２０ｍｍ×１．５ｍｍ，接頭另一端安裝儀表接線盒。

３．２ 泄漏原因分析

從密封 結 構 分 析，造 成 泄 漏 的 原 因：ａ）瓷環(huán)、密封填料質量較差，在旋緊時壓碎，造成高壓合成氣吹出；ｂ）壓緊管多次使用造成變形，長度減少，壓緊接頭旋到根部不能起到壓緊作用，致使填料周邊有空隙。一旦出現(xiàn)泄漏，會逐步將填料、瓷環(huán)吹凈，造成合成氣從φ４ｍｍ孔徑內(nèi)噴出。該氣體溫度較高且為有毒、有害氣體，無法堵漏，氣化爐被迫停運。

３．３ 防泄漏措施

筆者認為，防止熱電偶泄漏，若改變密封方式有一定難度，重點應放在泄漏時堵塞的研究上。首先考慮使用球閥，泄漏時可以關斷，球旋轉時可以切斷熱偶絲，但ａｎｓｉ９００ｌｂ球閥必須使用硬密封，體積較大，無形中也增加了熱電偶絲的長度，造價較高，球閥本身靜密封點較多，在高溫關斷后也會形成新的泄漏點。受到化工管路上的盲板、絲堵的啟發(fā)，對密封壓緊接頭進行重新加工，中間增加４０ｍｍ×４０ｍｍ×４０ｍｍ方形延長段，如圖４所示。在方 形 體 中 心 鉆 孔 攻 絲，內(nèi) 螺 紋 為ｍ１２ｍｍ×１．５ｍｍ，原壓緊接頭兩端內(nèi)外螺紋不變。在正常運行時，防泄漏螺栓頂端旋至接近穿線孔位置，一旦發(fā)生泄漏，向內(nèi)旋入，切斷熱偶絲，截斷氣體通路，控制泄漏量，避免停車事故。

４結束語

目前水煤漿氣化爐熱電偶的研制生產(chǎn)是一項世界性的技術難題，國內(nèi)許多科研機構也在研發(fā)。希望在不久的將來，有更好的特殊材料應用于保護管制造，提高熱電偶的整體性能，延長使用時間，同時減輕勞動強度，節(jié)約企業(yè)費用。