WSSX-412B防爆电接点双金属温度计

一、WSSX-412B防爆电接点双金属温度计工作原理与应用

WSSX系列防爆电接点双金属温度计外壳采用铝合金制成，通过铝合金外壳把仪表内可能产生火花、电弧的电路与表壳外爆炸性气体混合物隔开，从而达到隔爆的目的。

防爆电接点双金属温度计产品性能符合BG3836.1-2000《爆炸性气体环境用防爆电气设备 第1部分：通用要求》及GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用防爆电气设备 第2部分：隔爆型电气设备"d"》的标准。

防爆电接点双金属温度计带有电接触装置—即机械电接点。当被测介质温度变化时，自由端上的细轴及转向传动机构带动指针及动触点转动，在标度盘上指示出温度的变化值，当其与定触点（上、下限定触点）接触或断开的瞬时，使电路系统中的继电器及接触器动作，以达到自动控制和报警的目的。

　　WSSX系列防爆电接点双金属温度计是利用绕制成螺旋管状的双金属片一端被固定，另一自由端与指针连接，随着温度的变化而转动，并带动指针旋转指示温度的单针式指示温度计。是石油，焦化，化工，医药等企业生产现场存在碳化物等爆炸物各过程中的-80～+500℃范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度测量。

电接点双金属温度计应用于生产现场对温度需自动控制和报警。可以直接测量各种生产过程中的-80℃-+500℃范围内液体、蒸汽和气体介质温度。

二、WSSX-412B防爆电接点双金属温度计特点 

1、现场显示温度，直观方便；

2、具有自动切断电源和报警功能；

3、安全可靠，使用寿命长；

4、多种结构形式，可满足不同要求

三、主要技术参数

1、产品执行标准：JB/T8803-1998、GB3836-83

2、隔爆等级： DIIBT4

3、标度盘公称直径： 130

4、精度等级： 1.5

5、热响应时间：≤40s

6、防护等级：IP55

四、电气参数

五、绝缘电阻

正常工作大气条件：温度-25-+55℃相对湿度≤85﹪。

设定点误差：设定点误差应不超过基本误差限的1．5倍。

切换差：切换差误差应不超过基本误差限的1．5倍。

六、型号命名

七、型号及规格 

不锈钢电接点双金属温度计应用于生产现场对温度需自动控制和报警。直接测量各种生产过程中-80~500℃范围内体、蒸汽和气体介质温度。

不锈钢电接点双金属温度计的特点:

现场显示温度，直观方便；具有自动切断电源和报警功能；安全可靠，使用寿命长；多种结构形式，可满足不同要求。

不锈钢电接点双金属温度计的技术参数：

1、电接点双金属温度计使用范围:

-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、安装螺纹(活动螺纹和固定螺纹均可定做)：

M27×2mm;G3/4;G1/2;G1/4

3、安装法兰（活动法兰和固定法兰）：大小根据客户要求定制

4、适用环境温度-40~+85℃， 相对湿度5~100%

5、表盘直径为:100mm，可轴向、径向、万向安装

不锈钢电接点双金属温度计使用注意事项：

1、双金属温度计在保管、使用和安装中，应避免碰撞支承管，切勿使支承管弯曲变形及将表壳扳手使用。

2、各类双金属温度计不宜用于测量敞开容器内介质温度，带电接点温度计，不允许在强烈震动下工作，以免影响接点可靠性。

电接点压力表由测量系统、指示系统、磁助电接点装置、调整装置等组成。一般电接点压力表是用于测量对铜和铜合金不起腐蚀作用的气体、液体介质的正负压力。不锈钢电接点压力表用于测量对不锈钢不起腐蚀作用的气体、液体介质的正负压力并在压力达到预定值时发出信号，接通控制电路，达到自动控制的报警得目的。

电接点压力表的工作原理是基于测量系统中的弹簧管在被测介质的压力作用下，迫使弹簧管末端产生相应的弹性变形位移，借助拉杆经齿轮传动机构的传动并予放大，由固定齿轮上的指示触头将被测值在度盘上指示出来。与此同时，当其与设定指针上的触头相接触的瞬时，致使控制系统中的电路得以断开或接通，以达到自动控制和发信报警的目的。

一、电接点压力表过早或过晚发生信号：

原因：触点位置不正或触点金属杆松动。

处理办法：触点位置不正，将触点校正垂直到恰当发生信号为止。触点金属杆松动，应设法固牢，较轻微者，采用适当放大游丝，增加游丝的反力矩，也有效果。

二、电接点装置不发生信号：

原因：触点太脏接触不良、信号装置绝缘层受潮、电路不通等；

处理办法：触点太脏：用砂纸打磨除去污物、绝缘层受潮：用热风吹干、电路不通：应查找断路并予以修理。

从气化炉高温热电偶制造工艺、保护管的材质、水煤浆气化炉耐火砖、炉内气体、工艺操作及装配等出发，分析热电偶损坏的原因。热电偶安装前需对热电偶孔疏通，采用特殊定做的风镐，在一定温度下疏通，可以控制冲击力度，防止耐火砖损伤，减少工人劳动强度，缩短疏通时间。对热电偶密封结构进行研究，在不改变原密封方式的基础上，制做特殊的密封接头，提高气化炉热电偶的可靠性，在密封填料损坏时可以控制气化炉内合成气的喷出，减少因热电偶故障造成的停车次数，提高了企业经济效益。

煤气化作为洁净煤技术的重要组成部分，具有地位。它将廉价的煤炭转化成为清洁煤气，既可用于生产化工产品，如合成氨、甲醇、二甲醚等，也可用 于煤的直接与间接液化、联合循 环发 电（ｉｇｃｃ）和以煤气化为基础的多联产等领域。气化炉是煤气化的关键设备，准确测量和控制气化炉的温度，对确保产品品质及气化炉安全、稳定、高效和长周期运行尤为重要。气化炉测温热电偶在高温、腐蚀、氧化、还原、急冷急热、氧化－还原交变及某些强腐蚀性介质环境中使用时，其故障率相对较高，使用寿命相对较短。

１故障原因分析

ａ）保护管材料。国内目前制造气化炉热电偶使用的高温陶瓷保护管中含有ｓｉｏ２，ｆｅ，ｎａ，ｋ等有害物质。按国内的ｊｃ／ｔ５０９—１９９４热电偶用热保护管 标 准，气 密 性 标 准 在１．３０ｋｐａ负 压 下，１０ｍｉｎ内压降小于０．３ｋｐａ即为合格。在１ ３００～１ ４５０℃的高温，６．５～８．７ｍｐａ的高压下，该保护管中所含的ｓｉｏ２在有还原性气体ｈ２和ｃｏ存在时，可还原出ｓｉ。ｓｉ附着在“ｂ型热电偶”含铂的偶丝上后，可形成多种铂的低熔点金属间化合物，其中有一种是ｐｔ５ｓｉ２，其熔点仅为８３０℃。这种化合物一旦形成，就会使“ｂ型热电偶丝”造成“氢脆”、“碳中毒”，而且会使热电偶出现大幅度的漂移误

差，使之失去工艺操作的参考价值。

ｂ）金属过渡与陶瓷管的结合。气化炉热电偶的前部为高温陶瓷保护管（热膨胀系数约为７．３×１０－６），为了使之能安装在耐高压金属制成的气化炉炉体上，其后部必须有一个能和炉体法兰密封结合在一起、由金属制成的热电偶法兰（热膨胀系数约为１．３２×１０－７）。将高温陶瓷保护管和由金属制成的热电偶过渡保护管密封在一起，可防止合成气中的ｈ２和ｃｏ进入，这也是制造高温高压热电偶的关键技术问题。

ｃ）耐火层的剪切。热电偶从气化炉外壁，经壳体、隔热层、三层耐火砖插入燃烧室，由于各耐火材料的热膨胀系数不同，热电偶经常因各耐火层热膨胀量不同出现的“剪切力”而损坏。这种因炉体结构使热电偶损坏的现象，己引起很多设计单位的重视。将热电偶安装孔设计成上下方向的椭圆形，热电偶探头部分与安装孔壁之间留有５～８ｍｍ的间隙，可以减少“剪切力”的破坏。

ｄ）炉渣影响。当水煤浆气化炉正常运行时，热电偶保护管已粘满炉渣。炉渣一方面使保护管的强度降低，另一方面这些呈熔融状态的“附着物”布满保护管的表面，当出现气化炉非正常开、停车时，由于“附着物”的热膨胀系数与保护管不同，会使热电偶保护管破碎而造成热电偶损坏。

ｅ）工艺操作。运行过程中非正常停车的次数及降温操作不规范。

ｆ）热电偶的装配安装。组装时未严格执行规程；密封件压接用力过大造成密封件损坏失效，合成气泄漏喷出；移动或存放不当使热电偶损坏；热电偶孔疏通不好，在安装时与安装孔中的凸起部分因挤压使陶瓷保护管破碎。

２ 热电偶安装孔疏通

气化炉测温热电偶运行环境工况复杂，使用寿命较短。在高温下，部分保护管外表已与炉渣等物质发生共晶反应，生成多种低共熔物质，其硬度较大，热电偶安装孔经常被炉渣堵死。为疏通热电偶安装孔，少数工厂投资十多万元人民币购买热电偶孔疏通机，但使用效果不好，大多工厂还是动用钢钎，一旦钢钎打通，可以使用ｄｎ４０ｍｍ镀锌管（各厂可根据实际情况使用）锤击转动疏通，直至孔径满足安装要求。疏通难度极大，某厂曾经出现疏通一个热电偶孔耗时７ｈ的记录。

采用具有冲击力的工具应该可以提高热电偶孔的疏通效率，前提是要保证气化炉内具有一定的温度（一般不低于８００℃），疏通时不对炉内耐火砖造成伤害。经过对比，认为某公司生产的风镐ｍｏ－４ｂ体积小，质量轻，工厂仪表空气压力（０．４５ｍｐａ）满足要求，冲击力可以人工掌握，比较适合该厂要求，工作气源具体参数见表１所列。

采用风镐后，一般１０ｍｉｎ内将热电偶疏通，大大缩短了疏通时间，减少了气化炉投料前期的准备时间，减轻了劳动强度，提高了工作效率。

３ 热电偶的防泄漏改造

３．１ 热电偶的密封

气化 炉 热 电 偶 保 护 管 在６．５～８．７ ｍｐａ，１ ３００～１ ４５０℃的高温、高压下，不仅要考虑材质问题，同时也应考虑密封防泄漏问题。除原始安装外，使用单位在购买热电偶备件时，一般不再购买与工艺连接的法兰、密封接头、接线盒，热偶等厂家必须提供的瓷环、密封件，而是由使用者自行装配。热电偶引出线较细，一般为０．７５ｍｍ，既要考虑与热偶丝的绝缘，还要考虑密封对引线的损伤，一般采用柔性密封件。许多工厂都曾发生过气化炉投料后升压过程中，热电偶因密封问题出现的泄漏现象，并且泄漏量逐渐增大，带压堵漏无法进行，被迫停车。该现象不仅影响到产量，还威胁到系统运行安全。

对某一气化炉高温热电偶生产厂家的热电偶密封进行测绘分析，热电偶信号引出端在密封接头内完成密封，如图１所示。密封接头左端与工艺连接法兰螺纹连接（外螺纹ｇ１５ｍｍ），右端（外螺纹ｍ２０ｍｍ×１．５ｍｍ）与密封压紧接头连接，如图２所示。密封接头左端与热电偶法兰连接，右侧与压紧接头连接，密封接头腔内分四段开孔，分别为φ４ｍｍ热偶丝引线孔，φ５．５ｍｍ瓷环孔，φ．５～１０ｍｍ过渡孔，φ１０ｍｍ瓷环及压紧管段孔。

密封接头过渡孔内安装密封填料，如图３所示。密封填料中间并列两个φ１ｍｍ穿线管，穿线孔间距为φ１ｍｍ。在密封接头内腔从左至右先后安装瓷环１只、密封填料、压紧管（内径５．５ｍｍ，外径略小于１０ｍｍ）。压紧管内放２只瓷环，瓷环直径５ｍｍ，长度１０ｍｍ，安装时压紧管伸出接头内腔约２ｍｍ（若不能满足，需重新加工），然后根据使用经验旋紧压紧接头，密封压紧接头内外螺纹均为ｍ２０ｍｍ×１．５ｍｍ，接头另一端安装仪表接线盒。

３．２ 泄漏原因分析

从密封 结 构 分 析，造 成 泄 漏 的 原 因：ａ）瓷环、密封填料质量较差，在旋紧时压碎，造成高压合成气吹出；ｂ）压紧管多次使用造成变形，长度减少，压紧接头旋到根部不能起到压紧作用，致使填料周边有空隙。一旦出现泄漏，会逐步将填料、瓷环吹净，造成合成气从φ４ｍｍ孔径内喷出。该气体温度较高且为有毒、有害气体，无法堵漏，气化炉被迫停运。

３．３ 防泄漏措施

笔者认为，防止热电偶泄漏，若改变密封方式有一定难度，重点应放在泄漏时堵塞的研究上。首先考虑使用球阀，泄漏时可以关断，球旋转时可以切断热偶丝，但ａｎｓｉ９００ｌｂ球阀必须使用硬密封，体积较大，无形中也增加了热电偶丝的长度，造价较高，球阀本身静密封点较多，在高温关断后也会形成新的泄漏点。受到化工管路上的盲板、丝堵的启发，对密封压紧接头进行重新加工，中间增加４０ｍｍ×４０ｍｍ×４０ｍｍ方形延长段，如图４所示。在方 形 体 中 心 钻 孔 攻 丝，内 螺 纹 为ｍ１２ｍｍ×１．５ｍｍ，原压紧接头两端内外螺纹不变。在正常运行时，防泄漏螺栓顶端旋至接近穿线孔位置，一旦发生泄漏，向内旋入，切断热偶丝，截断气体通路，控制泄漏量，避免停车事故。

４结束语

目前水煤浆气化炉热电偶的研制生产是一项世界性的技术难题，国内许多科研机构也在研发。希望在不久的将来，有更好的特殊材料应用于保护管制造，提高热电偶的整体性能，延长使用时间，同时减轻劳动强度，节约企业费用。