溫測量儀表標準作業(yè)指導(dǎo)書

1、溫度測量儀表標準作業(yè)指導(dǎo)書一、目的細化和量化溫度測量儀表設(shè)備的安裝、故障排除和校驗維護，使溫度測量設(shè)備正確穩(wěn)定運行。二、范圍熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計等溫度測量儀表的安裝，維護和故障排除作業(yè)三、作業(yè)流程圖四、標準作業(yè)指導(dǎo)第一部分:溫度測量儀表安裝-以熱電偶安裝為例 1、作業(yè)準備 1.1、作業(yè)材料材料內(nèi)容注意事項作業(yè)材料熱電偶、墊片、螺栓、螺母根據(jù)需要選擇合適的尺寸規(guī)格作業(yè)工具扳手、萬用表、螺絲刀、絕緣膠帶根據(jù)需要選擇合適的尺寸規(guī)格安全防護安全帶、安全帽 1.2、熱電偶測溫原理及結(jié)構(gòu)1) 熱電偶測溫原理熱電偶測溫原理是基于賽貝爾效應(yīng)， 即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端相連構(gòu)成回路， 若兩連接端溫度不同

2、， 則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流， 形成熱電勢。 這個回路產(chǎn)生的熱電勢由接觸電勢和溫差電勢組成。由于導(dǎo)體材料一定， 熱電偶產(chǎn)生的熱電勢實際上是熱電偶兩端溫度的函數(shù)，而且只與溫度有關(guān)。2) 熱電偶的結(jié)構(gòu)常用的熱電偶是由熱電極 （熱偶絲） 、 絕緣材料（絕緣管） 和保護套管等部分構(gòu)成的。 常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。 標準熱電偶有國家標準的熱電勢與溫度、容許的誤差、 標準分度表等。 我國從1988年1月1日起， 熱電偶全部按IEC國標生產(chǎn)， 并指定S、 R、 B、K、 E、 J、 T 7種標準化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。 非標準型熱電偶則一般用于特殊場合， 國家并沒有統(tǒng)一制定嚴格的

3、標準。1.3、熱電偶的選型具體選型流程為： 型號的選擇分度號的選擇防爆等級的選精度等級的選擇安裝固定形式的選擇保護管材質(zhì)的選擇長度或插入深度的選擇。在選擇熱電偶的時候， 要根據(jù)所要求的使用溫度范圍、 所需精度、 使用氣氛、 測定對象的性能、 響應(yīng)時間和經(jīng)濟效益等綜合因素進行參考。1） 選擇測量精度和溫度測量范圍。使用溫度在13001800， 要求精度比較高時， 一般選用B型熱電偶； 要求精度不高， 氣氛又允許可用鎢錸熱電偶， 高于1800一般選用鎢錸熱電偶； 使用溫度在10001300要求精度又比較高可用S型熱電偶和N 型熱電偶； 在1000以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶， 低于400一般用

4、E型熱電偶； 250以下及負溫測量一般用T型電偶， 在低溫時T型熱電偶穩(wěn)定而且精度高。2） 使用環(huán)境氣氛的選擇。 S型、 B型、 K型熱電偶適合于強的氧化和弱的還原氣氛中使用， J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛， J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛， 若使用氣密性比較好的保護管， 對氣氛的要求就不太嚴格。3） 選擇耐久性及熱響應(yīng)性。 線徑大的熱電偶耐久性好， 但響應(yīng)較慢一些， 對于熱容量大的熱電偶， 響應(yīng)就慢， 測量梯度大的溫度時， 在溫度控制的情況下， 控溫就差。 要求響應(yīng)時間快又要求有一定的耐久性， 選擇鎧裝熱電偶比較合適。4） 測量對象的性質(zhì)和狀態(tài)對熱電偶的選擇。運動

5、物體、 振動物體、 高壓容器的測溫要求機械強度高， 有化學污染的氣氛要求有保護管， 有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。2、 熱電偶的安裝2. 1、 介質(zhì)溫度的測量測量介質(zhì)溫度的熱電偶通常采用插入式安裝方法， 配保護套管和固定裝置， 保護套管直接與被測介質(zhì)接觸。2.2、 基本安裝形式根據(jù)固定裝置結(jié)構(gòu)的不同， 一般采用以下幾種安裝形式：1) 固定裝置為固定螺紋的熱電偶，可將其固定在有內(nèi)螺紋的插座內(nèi)， 它們之間的墊片作密封用。2) 固定裝置采用活動緊固裝置，如無固定裝置的熱電偶 （需另外加工一套活動緊固裝置） ，其安裝形式如圖2所示。 熱電偶安裝前纏繞石棉繩， 由緊固座和緊固螺母壓緊石棉繩， 以固定

6、熱電偶。 這種形式只適用于工作壓力為常壓的情況下， 其優(yōu)點是插入深度可調(diào)。3) 固定裝置為法蘭的熱電偶，可將其法蘭與固定在短管上的法蘭用螺栓緊固， 他們之間的墊片做密封用。 其安裝形式如圖3所示。4) 保護套管采用焊接的安裝方式，用于測量高溫高壓主蒸汽管蒸汽溫度的鎧裝熱電偶， 采用焊接套管短插的安裝方式。電站專用的中溫中壓和高溫高壓熱電偶， 其保護套管采用焊接安裝方式。熱套熱電偶的焊接為使熱電偶的三角錐面能可靠地支撐在管壁孔上， 可在管壁上先鉆一個38的孔， 再擴大到42并要求同心， 擴孔深度從內(nèi)壁起到42孔底為10m m ， 根據(jù)被測管道壁厚的不同， 選擇對應(yīng)的安裝套管長度。5) 鎧裝熱電偶

7、采用卡套裝置固定， 鎧裝熱電偶浸入被測介質(zhì)的長度， 應(yīng)不小于其外徑的610倍。3、現(xiàn)場安裝熱電偶遵守原則3.1 、熱電偶的測量端應(yīng)處于能夠真正代表被測介質(zhì)溫度的地方，避免裝在爐門旁邊或加熱物 體距離過近，盡量避免在閥門,彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電偶。3.2、熱電偶應(yīng)有足夠的插入深度。在實際測溫過程中，如熱電偶的插入深度不夠，將會受到 與保護管接觸的側(cè)壁或周圍環(huán)境的影響而引起測量誤差。熱電偶的套管插入介質(zhì)的有效深度 （從管道內(nèi)壁算起） 為： 介質(zhì)為高溫高壓主蒸汽， 當管道公稱通徑等于或小于250m m 時， 有效深度為70m m ； 當管道公稱通徑大于250m m 時， 有效深度為100

8、m m 。對于管道外徑等于或小于500m m 的汽、 氣、 液體介質(zhì)， 有效深度約為管道外徑的1/2； 外徑大于500m m時， 有效深度為300m m 。 對于煙、 風及風粉混合物介質(zhì)， 有效深度為管道外徑的1/31/2。此外，熱電 偶保護管露在設(shè)備外的部分應(yīng)盡可能短，最好加保溫層，以減少熱損失。3.3、 當熱電偶插入深度超過1m 時， 應(yīng)盡可能垂直安裝， 否則應(yīng)有防止保護套管彎曲的措施， 例如加裝支撐架或加裝保護管。3.4、 對于承受壓力的插入式熱電偶， 采用螺紋或法蘭安裝方式時， 必須嚴格保證其接合面處的密封。 為此， 各接合面先使用凡爾砂和專用磨具進行研磨、 擦凈， 并墊入墊片。 金屬

9、墊片和熱電偶的絲扣部分應(yīng)涂擦防銹或防卡澀的涂料， 以利于拆卸。 帶固定螺紋的熱電偶， 在安裝時應(yīng)使用合適的扳手，以防安裝中損壞六角螺母。 緊固時， 可用管子加長扳手的力臂， 切勿用手錘敲打， 以免震壞熱電偶。3.5、 安裝在高溫高壓汽水管道上的熱電偶， 應(yīng)與管道中心線垂直， 低壓管道上的熱電偶傾斜安裝時， 其傾斜方向應(yīng)使感溫端迎向液體。3.6、 水平裝設(shè)的熱電偶， 其接線盒的進線口一般應(yīng)朝下， 以防雜物等落入接線盒內(nèi)， 接線后， 進線口應(yīng)進行封閉。 熱電偶在接線時應(yīng)注意極性。 若必須在隱蔽處裝設(shè)熱電偶時， 應(yīng)將其接線盒引至便于檢修處。 4、管道安裝熱電偶技術(shù)要求4.1 、安裝熱電偶時，應(yīng)盡可能

10、保持垂直，以防保護管在高溫下產(chǎn)生變形。4.2 、熱電偶安裝地點應(yīng)盡量避開強磁場、電場等外來干擾。 4.3 、若被測介質(zhì)具有高壓或負壓或為有害氣體時，熱電偶安裝必須嚴格密封，以免外界空氣 進入，影響測量的準確性。4.4 、安裝要牢固。4.5 、熱電偶安裝方法及部位應(yīng)便于維修。4.6 、在管道上垂直安裝熱電偶時，應(yīng)使保護管末端超過管道中心線 5-10mm 。4.7 、在管道內(nèi)有流速的情況下，熱電偶必須傾斜安裝。5、安裝熱電偶對接線盒及插接件技術(shù)要求5.1 、在完成熱電偶與導(dǎo)線的連接后，應(yīng)將接線盒上的出線孔螺栓擰緊，然后再將接線盒蓋 好。 5.2 、接線盒內(nèi)的溫度不宜過高。因為補償導(dǎo)線的熱電特性僅在

11、 0 100 （或 200 ）范圍內(nèi) 才與熱電偶的熱電特性相一致，超過此溫度將產(chǎn)生附加誤差，所以安裝時要使接線盒避開 高溫區(qū)。5.3 、熱電偶回路的插接件（包括接線盒中的接線柱、接線片）如果溫度均勻，則不影響熱電 偶回路的熱電勢值。為了減少此項誤差，應(yīng)該連接導(dǎo)線與熱電極盡量靠近，而且連接正、 負極熱電極的兩個插接件也應(yīng)盡量開進，使用補償導(dǎo)線與熱電極連接的兩個接點溫度盡可 能一致。6、安裝熱電偶補償導(dǎo)線及其連接導(dǎo)線應(yīng)注意問題6.1 、在接線時，應(yīng)注意補償導(dǎo)線的極性，不可反接，否則不僅起不到補償作用，反而會加大 測量誤差。6.2 、為保護補償導(dǎo)線不受外來的機械損傷和由于外磁場的干擾而造成對顯示儀表

12、的影響，補 償導(dǎo)線應(yīng)加屏蔽，最好把補償導(dǎo)線裝入接地的鋼管內(nèi)。6.3 、在敷設(shè)補償導(dǎo)線時，應(yīng)使其距離最短，以免線路電阻過大，影響測量儀表正常工作。7、維修方便，在熱電偶安裝時，應(yīng)注意事項7.1 、補償導(dǎo)線的絕緣層及護套應(yīng)避免油漬侵蝕而短路，影響熱電偶的正常工作。 7.2 、熱電偶的安裝方法及部位應(yīng)便于裝、拆、維修。 7.3 、熱電偶周圍應(yīng)無障礙和便于操作，對于較長的熱電偶，應(yīng)注意有足夠的空間，可以使熱 電偶順利地拔出或插入。第二部分:溫度測量儀表故障排除-以熱電偶為例1、作業(yè)準備 1.1、作業(yè)材料材料內(nèi)容注意事項作業(yè)材料熱電偶、墊片、螺栓、螺母根據(jù)需要選擇合適的尺寸規(guī)格作業(yè)工具扳手、萬用表、螺絲

13、刀、絕緣膠帶根據(jù)需要選擇合適的尺寸規(guī)格安全防護安全帶、安全帽審批單據(jù)連鎖旁路審批表 2、作業(yè)流程圖初步判斷故障點，如：顯示波動跳變、無窮大、超量程、顯示問號等，通過這些信息分析可能為接觸不良，受到干擾，斷線短路，線路破損接地等。查看顯示儀表（數(shù)顯表或DCS）熱電偶信號當前數(shù)值及歷史曲線查看連鎖信息和控制數(shù)據(jù)，確定為受控信號的，應(yīng)當讓現(xiàn)場操作于與確認。在工段長或值班長同意的情況下，填寫連鎖旁路審批單，并做好記錄。參與自動控制的點，應(yīng)當將自動控制回路切換到手動，并監(jiān)控運行。確定此熱電偶信號是否為連鎖信號、參與自動控制信號等受控制信號通過查詢熱電偶的位號或詢問操作工確定其位置及線路走向，接線端子位置

14、等信息。通過初步判斷，確定處理方向和可能出現(xiàn)的故障點查看現(xiàn)場安裝是否符合規(guī)范，如接近干擾源和振動；查看接線盒穿線管，橋接節(jié)點是否破損；拆開熱電偶接線端子盒，查看接線端子連接情況，是否存在腐蝕、斷線、松動、接地、進水、接錯、振動和套管泄漏等情況；使用萬用表mV擋，測量熱電偶信號，確定熱電偶否損壞，如斷線、短路、波動、溫度變化非函數(shù)關(guān)系等?，F(xiàn)場檢查熱電偶安裝位置的情況，根據(jù)情況更換。查看現(xiàn)場連接補償導(dǎo)線是否規(guī)范合理，如接近熱源、距離高壓設(shè)備較近；查看補償導(dǎo)線連接線中間是否有接點，橋架盒穿線管拐彎處是否振動磨損；查看連接線中間是否有二次接線盒?，F(xiàn)場檢查檢查熱電偶補償導(dǎo)線連接情況。檢查數(shù)顯表接線，DC

15、S模塊接線是否正常，如松動、腐蝕、接錯和短路等；檢查數(shù)顯表設(shè)置是否正確，如輸入信號選擇錯誤、量程錯誤等；檢查DCS模塊及組態(tài)是否設(shè)置錯誤，如模塊選錯，輸入信號選錯等；查看屏蔽線是否正常。顯示控制端接線和設(shè)置參數(shù)檢查檢查確認儀表正常后，觀察顯示控制設(shè)備運行情況，觀察記錄熱電偶信號10min，查看是否故障已排除；聯(lián)系現(xiàn)場操作啟用儀表，恢復(fù)連鎖和自動控制。檢查確認正常后，恢復(fù)儀表使用2、熱電偶常見故障及處理方法見下表所示：故障現(xiàn)象可能原因處理方法熱電勢比實際值?。@示儀表指示值偏低）熱電極短路找出短路原因：如因潮濕造成短路，需要干燥熱電極；如因絕緣于損壞導(dǎo)致短路，需更換緣子熱電偶的接線柱處積灰造成短

16、路清掃積灰補償導(dǎo)線線間短路找出短路點，加強絕緣或更換補償導(dǎo)線熱電極變質(zhì)長度允許時剪去變質(zhì)段，重新焊接，或者更換熱電偶補償導(dǎo)線與熱電偶極性接反重接熱電偶和補償導(dǎo)線補償導(dǎo)線與熱電偶不配套更換配套的補償導(dǎo)線冷端溫度補償器與熱電偶不配套更換配套的冷鍛溫度補償器冷端溫度補償器與熱電偶極性接反重接熱電偶和冷鍛溫度補償器顯示儀表按熱電偶不配套更換配套的顯示儀表顯示儀表未進行機械零點校正正確進行儀表機械零點調(diào)整熱電偶安裝位置不當或插入深度不符合要求按規(guī)定重新安裝熱電勢比實際值大（顯示儀表指示值偏高）補償導(dǎo)線與熱電偶不配套更換配套的補償導(dǎo)線顯示儀表與熱電偶不配套更換配套的顯示儀表冷端溫度補償器與熱電偶不配套更換

17、配套的冷端溫度補償器有直流干擾信號找到干擾源，消除直流干擾信號熱電勢輸出不確定熱電偶接線柱與熱電極接觸不良擰緊接線柱螺釘熱電偶測量線路絕緣破損，引起斷續(xù)短路或接地找出故障點，恢復(fù)絕緣熱電偶安裝不牢或外部振動緊固熱電偶，消除振動或采用減振措施熱電極將斷未斷修復(fù)或更換熱電偶外界干擾（如交流漏電、電磁場等）找出干擾源，采取屏蔽措施熱電勢誤差大熱電極變質(zhì)更換熱電偶熱電偶安裝位置不當更換安裝位置保護套管表面積灰消除積灰3、熱電偶在使用中的產(chǎn)生誤差的主要原因 3.1安裝不當引入的誤差 如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等，換句話說，熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應(yīng)為保護

18、管直徑的810倍；熱電偶的保護套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使爐內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入，因此熱電偶保護管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100；熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強磁場和強電場，所以不應(yīng)把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動的區(qū)域內(nèi)，當用熱電偶測量管內(nèi)氣體溫度時，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。 3.2、絕緣變差而引入的誤差 如熱電偶絕緣了，保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴重，這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾，由此引起的誤差有時可達上百度。3.3、熱惰性引入的誤差 由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化，在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環(huán)境許可時