連續(xù)熱電偶用于高溫設(shè)備表面溫度測量時(shí)都需要給業(yè)主方提供技術(shù)方案，本文分享一份昌暉儀表編制的反應(yīng)器表面測溫系統(tǒng)技術(shù)方案給大家，供同行參考。
一、投標(biāo)單位企業(yè)簡介
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二、表面測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
本方案依據(jù)××××公司提供的《超臨界反應(yīng)器項(xiàng)目表面測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書》及《熱電偶布置圖》設(shè)計(jì)而成。
1、氣象條件
①地點(diǎn)：南京
②溫度：-13.1℃~39.7℃
③月平均相對(duì)濕度：76%
④地區(qū)大氣壓：年平均101.55kPa
⑤儀表防護(hù):在裝置中含有腐蝕性的工藝氣體，所供貨物防護(hù)等級(jí)按規(guī)格書要求。
2、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
本表面測溫系統(tǒng)將遵循下列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
①GB/T 36016-2018鎧裝連續(xù)熱電偶電纜及鎧裝連續(xù)熱電偶
②JJF 1631-2017連續(xù)熱電偶校準(zhǔn)規(guī)范
③爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備：GB 3836，IEC 60079
④熱電偶標(biāo)準(zhǔn):IEC584及制造廠標(biāo)準(zhǔn)
⑤儀表防護(hù)：IEC 60529、 BS EN 60529 1992或NEMA ICS 6-83
三、表面測溫系統(tǒng)功能及技術(shù)特色
1、表面測溫系統(tǒng)功能
在《超臨界反應(yīng)器項(xiàng)目表面測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書》中已對(duì)系統(tǒng)工作出相關(guān)描述：“超臨界反應(yīng)器為壓力容器，爐膛內(nèi)正常溫度在650℃左右，壁溫正常溫度約150-300℃。若表面溫度超過設(shè)計(jì)溫度，受壓的反應(yīng)器金屬外殼強(qiáng)度降低，許用應(yīng)力迅速下降，造成設(shè)備不安全，因此要求測量反應(yīng)器表面溫度并給予報(bào)警。
反應(yīng)器表面測溫系統(tǒng)是將測溫電纜纏繞(敷設(shè))在反應(yīng)器外壁上來進(jìn)行測量，測溫電纜是一種能夠探測一條連續(xù)路線上存在的最高溫度的線狀溫度傳感器，其信號(hào)被傳到DCS以監(jiān)控最高溫度出現(xiàn)的區(qū)域。測溫電纜與普通熱電偶不同之處在于它的熱接點(diǎn)不固定，始終與電纜上的最高溫度相對(duì)應(yīng)。如果把它合理地鋪在一個(gè)面上，電纜反映出的溫度可視為其所在區(qū)域出現(xiàn)的最高溫度。”
注：以上文字中的“測溫電纜”即為本技術(shù)方案中昌暉儀表制造有限公司提供的“連續(xù)熱電偶”
本超臨界反應(yīng)器表面測溫系統(tǒng)技術(shù)方案是昌暉儀表制造有限公司根據(jù)××××公司項(xiàng)目的《超臨界反應(yīng)器項(xiàng)目表面測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書》及《熱電偶布置圖》定制設(shè)計(jì)，技術(shù)方案涉及完整表面測溫系統(tǒng)的供貨范圍及相關(guān)儀表、安裝附件的設(shè)計(jì)、選型、制造、檢驗(yàn)驗(yàn)收、技術(shù)指導(dǎo)、質(zhì)保等方面內(nèi)容。
昌暉儀表制造有限公司核對(duì)了××××公司提供的《超臨界反應(yīng)器項(xiàng)目表面測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書》及《熱電偶布置圖》技術(shù)要求，特編制此技術(shù)方案。本方案中將反應(yīng)器的待測表面分為××個(gè)測溫區(qū)，通過對(duì)每個(gè)測溫區(qū)的溫度分別測量，達(dá)到對(duì)反應(yīng)器表面溫度檢測的設(shè)計(jì)思路和方法。表面溫度測量所采用溫度傳感器為昌暉儀表制造有限公司的連續(xù)熱電偶，自動(dòng)檢測出每個(gè)測溫區(qū)的最高溫度值，該溫度值以毫伏信號(hào)形式接入高阻抗溫度變送器，由溫度變送器將溫度值轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號(hào)送入工廠DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各測溫區(qū)最高溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測和測量；各溫區(qū)的溫度報(bào)警設(shè)定由用戶在DCS上設(shè)定。
2、連續(xù)熱電偶原理、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
①連續(xù)熱電偶工作原理
連續(xù)熱電偶是一種用于測量沿?zé)犭娕伎v向空間最高溫度點(diǎn)溫度的新型傳感器，它的測溫原理與熱電偶相同。它的一對(duì)熱電極就是一對(duì)熱電偶絲，當(dāng)連續(xù)熱電偶長度上任何一點(diǎn)的溫度(T1)高于其他部分的溫度時(shí)，該處的熱電極之間的絕緣電阻就降低，導(dǎo)致出現(xiàn)“臨時(shí)”熱電偶測量端，這時(shí)它就構(gòu)成一支常規(guī)熱電偶，只要在熱電極參考端測量出熱電勢，就能確定接點(diǎn)處(“臨時(shí)”熱接點(diǎn))溫度(T1)。如果熱敏電纜上另外一處出現(xiàn)T2高于T1的情況，該處熱電極之間的絕緣電阻會(huì)變得低于T1點(diǎn)的電阻，導(dǎo)致出現(xiàn)新的“臨時(shí)”熱電偶測量端，那么熱電極參考端測量出的熱電勢，對(duì)應(yīng)于熱電偶上新出現(xiàn)的T2點(diǎn)處的溫度。這就是“臨時(shí)”熱電偶熱接點(diǎn)之所以能跟蹤熱敏電纜上的最高溫度點(diǎn)的原理，如圖所示：
②連續(xù)熱電偶結(jié)構(gòu)
連續(xù)熱電偶主要由熱電極、隔離材料、保護(hù)管三部分構(gòu)成。熱電極是一對(duì)平行的彼此隔開一定距離的導(dǎo)線，電極的分度號(hào)、材質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶相似，國產(chǎn)一般選K型熱電偶做電極，熱敏電纜的熱電勢與溫度成一一關(guān)系。熱電極之間緊密填充的隔離材料是用專門工藝制成的具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)的熱敏電阻材料，低溫時(shí)電阻很大，是一種絕緣體，隨著溫度的升高，電阻急刷降低。熱敏電阻材料是制造熱敏電纜的關(guān)鍵，曾采用不同的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻材料作為隔離材料，例如，20世紀(jì)80年代研制的連續(xù)熱電偶采用二氧化錳作為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻材料(見美國專利4647710)。目前市場上有幾種由不同的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻材料制成的連續(xù)熱電偶，其最外層是鎧裝金屬保護(hù)管，如耐熱耐蝕合金、不銹鋼或雙層聚四氟乙烯等，為連續(xù)熱電偶提供了良好的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性，安裝和使用都很方便。端部有接插件，可以通過補(bǔ)償導(dǎo)線接線至溫度變送器。
③鎧裝連續(xù)熱電偶特點(diǎn)
a、結(jié)構(gòu)簡單。連續(xù)熱電偶沿線任意點(diǎn)均可感溫，自動(dòng)產(chǎn)生毫伏信號(hào)，無需外接電源。
b、堅(jiān)固耐用。鎧裝結(jié)構(gòu)，既有較好韌性，又有足夠強(qiáng)度，安裝時(shí)可彎曲，易夾緊、固定，幾乎不需要日常維護(hù)保養(yǎng)，防潮防濕。
c、可分度。連續(xù)熱電偶的熱電動(dòng)勢與溫度的關(guān)系參照廠家提供的連續(xù)熱電偶分度表，無需現(xiàn)場標(biāo)定。
d、兼容性強(qiáng)?？膳c高阻抗顯示控制儀兼容(通用顯示控制儀不能與連續(xù)熱電偶配套使用)；也可將連續(xù)熱電偶信號(hào)用專用溫度變送器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
e、報(bào)警點(diǎn)可顯示儀表或DCS上任意隨時(shí)設(shè)定
f、報(bào)警后可自動(dòng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，反復(fù)使用
g、可以測量溫度上升的速率
h、測量最高點(diǎn)溫度(非平均溫度)
i、不需現(xiàn)場校準(zhǔn)，無需激活
j、連續(xù)熱電偶的輸出熱電勢與同種K型熱電偶相比稍有降低(在同一溫度下，連續(xù)熱電偶的溫度一致性不如普通熱電偶，偏差可達(dá)±10℃)。
四、反應(yīng)器表面測溫系統(tǒng)技術(shù)方案
1、反應(yīng)器表面測溫系統(tǒng)技術(shù)方案
①本技術(shù)方案中將反應(yīng)器外殼待測表面劃分為××個(gè)測溫區(qū)，每個(gè)測溫區(qū)用1支長度不等的連續(xù)熱電偶。連續(xù)熱電偶通過安裝附件固定于反應(yīng)器設(shè)備表面，連續(xù)熱電偶與專用補(bǔ)償導(dǎo)線中間通過歐米茄高溫陶瓷連接器連接(安裝在防水接線盒內(nèi))，延長導(dǎo)線另一端接入置于現(xiàn)場接線箱中的溫度變送器。本設(shè)計(jì)方案中每一支連續(xù)熱電偶配置2套歐米茄高溫陶瓷連接器，每一支連續(xù)熱電偶配置1個(gè)溫度變送器，溫度變送器安裝與防爆儀表箱內(nèi)滿足EXD II BT4防爆等級(jí)的要求。
連續(xù)熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、溫度變送器、防爆儀表箱和DCS系統(tǒng)連接示意圖如下：
②各測溫區(qū)最高溫度報(bào)警參數(shù)設(shè)置
連續(xù)熱電偶的實(shí)時(shí)溫度測量值由溫度變送器轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號(hào)送入DCS系統(tǒng)，所有的報(bào)警參數(shù)設(shè)置、溫度變化曲線記錄等功能均在DCS系統(tǒng)完成，4-20mA信號(hào)接入DCS和DCS相關(guān)組態(tài)均不屬于本技術(shù)方案包含的范圍。
③連續(xù)熱電偶在反應(yīng)器上的分布
連續(xù)熱電偶在反應(yīng)器上的分布按照技術(shù)規(guī)格書附圖設(shè)置。
2、本技術(shù)方案的供貨范圍
①連續(xù)熱電偶數(shù)量、長度及具體技術(shù)要求
a、按照××××公司提供的《超臨界反應(yīng)器項(xiàng)目表面測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書》，本技術(shù)方案需要供貨的連續(xù)熱電偶共計(jì)××支，具體規(guī)格如下：
b、連續(xù)熱電偶技術(shù)要求
◆外層護(hù)套：Inconel600
◆測溫元件：K型熱電偶
◆輸出信號(hào)：與纜線最高溫度點(diǎn)溫度相對(duì)應(yīng)的直流毫伏信號(hào)
◆絕緣保護(hù)：使用注入特殊絕緣材料的玻璃纖維
◆線纜結(jié)構(gòu)：NTC絕緣、外層護(hù)套
◆正常工作溫度：95℃～880℃
◆極限工作溫度：－40℃～900℃
◆溫度測量誤差≤±10℃，響應(yīng)時(shí)間≤10s
◆電磁干擾保護(hù)：金屬管
◆外徑尺寸：φ3mm
②連續(xù)熱電偶位號(hào)標(biāo)識(shí)牌
每1支連續(xù)熱電偶(備用除外)配套配不銹鋼位號(hào)標(biāo)志牌1片，共計(jì)××片
③配套歐米茄高溫陶瓷連接器
每1支連續(xù)熱電偶配套配套歐米茄高溫陶瓷連接器2套(1套完整連接器分為公連接器和母連接器兩部分)，歐米茄高溫陶瓷連接器共計(jì)××套。
④溫度變送器數(shù)量
a、本技術(shù)方案需要供貨的連續(xù)熱電偶配套溫度變送器共計(jì)××個(gè)，有美國摩爾工業(yè)國際公司和昌暉儀表制造有限公司可供選擇。
b、溫度變送器技術(shù)要求
◆輸出：4-20mA
◆供電電源：DC24V
◆防護(hù)等級(jí)：IP65
◆防爆等級(jí)：溫度變送器屬電子產(chǎn)品，不能提供《超臨界反應(yīng)器項(xiàng)目表面測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書》所要求的EXD II BT4防爆等級(jí)要求
⑤專用補(bǔ)償導(dǎo)線
a、本技術(shù)方案需要供貨的連續(xù)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線共計(jì)××米，型號(hào)KX-HT-FFP-2×0.5mm2。
b、技術(shù)參數(shù)：
◆環(huán)境溫度：－40℃～180℃(《超臨界反應(yīng)器項(xiàng)目表面測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書》所標(biāo)注溫度范圍為－40℃～250℃，250℃已超過聚四氟乙烯極限使用溫度)
◆外層護(hù)套：聚四氟乙烯
◆內(nèi)層護(hù)套：聚四氟乙烯
◆類別：延長型
◆線纜結(jié)構(gòu)：內(nèi)屏蔽、雙絞線
⑥防爆儀表箱
a、本技術(shù)方案需要供貨壁掛式防爆儀表箱××個(gè)，具體尺寸實(shí)際裝配要求確定(內(nèi)部配套××片接線端子、安裝板和溫度變送器安裝附件)。
b、技術(shù)參數(shù)
◆防爆等級(jí)：ExdIIBT4
◆防護(hù)等級(jí)：IP66
◆材質(zhì)：鋁合金
◆內(nèi)部配置接線端子數(shù)量：××個(gè)(1.5mm2，帶1-××#連續(xù)編號(hào))
◆尺寸：防爆箱內(nèi)部需要放置××個(gè)端子及××個(gè)溫度變送器，具體尺寸按需要確定
◆進(jìn)線口：下側(cè)××個(gè)（配置G1/2″鍍鋅碳鋼防爆格蘭頭）
◆出線口：下側(cè)××個(gè)（配置G1 1/2″鍍鋅碳鋼防爆格蘭頭）
◆安裝：壁掛式(M8螺栓)
◆附件：成套
◆儀表防爆箱上位號(hào)：××××
⑦連續(xù)熱電偶安裝附件及現(xiàn)場施工材料
◆全不銹鋼固定組件
全不銹鋼固定組件共計(jì)××套。全不銹鋼固定組件材質(zhì)304材質(zhì)，每套含1個(gè)通絲螺桿、2個(gè)平墊圈、2個(gè)彈墊圈、2個(gè)螺母，約有6%余量。
◆壓板及填料
壓板及填料共計(jì)××米。
◆走線槽盒等
走線槽盒及現(xiàn)場安裝固定所需槽鋼及角鋼等一批，按現(xiàn)場需要統(tǒng)計(jì)購買。
3、產(chǎn)品驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收時(shí)間
①連續(xù)熱電偶產(chǎn)品生產(chǎn)執(zhí)行GB/T 36016-2018鎧裝連續(xù)熱電偶電纜及鎧裝連續(xù)熱電偶；連續(xù)熱電偶驗(yàn)收驗(yàn)收?qǐng)?zhí)行JJF 1631-2017連續(xù)熱電偶校準(zhǔn)規(guī)范。
②溫度變送器驗(yàn)收?qǐng)?zhí)行JJF 1183-2007溫度變送器校準(zhǔn)規(guī)范。
③防爆儀表箱取得防爆合格證，滿足ExdIIBT4要求。
④驗(yàn)收時(shí)間：貨到30內(nèi)。特別說明，××××公司對(duì)昌暉儀表制造有限公司所提供的產(chǎn)品的驗(yàn)收與項(xiàng)目整體是否通過業(yè)主方驗(yàn)收沒有關(guān)聯(lián)，不得以業(yè)主方對(duì)項(xiàng)目整體驗(yàn)收的進(jìn)度和時(shí)間作為本表面測溫系統(tǒng)的驗(yàn)收的進(jìn)度和時(shí)間。
4、反應(yīng)器表面測溫系統(tǒng)交貨時(shí)提供的技術(shù)資料
①連續(xù)熱電偶
a、連續(xù)熱電偶出廠測試數(shù)據(jù)
連續(xù)熱電偶出廠時(shí)按照J(rèn)JF 1631-2017連續(xù)熱電偶校準(zhǔn)規(guī)范提供每一支熱電偶的80℃、150℃、200℃、250℃和300℃溫度點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，并提供相應(yīng)檢測數(shù)據(jù)。
b、產(chǎn)品合格證
②溫度變送器
a、國產(chǎn)溫度變送器提供產(chǎn)品出廠合格證；進(jìn)口溫度變送器沒有合格證，提供產(chǎn)品校準(zhǔn)原件外國公司需要單獨(dú)收取費(fèi)用。
b、溫度變送器提供安裝使用等的技術(shù)文件資料
③防爆儀表箱
◆防爆儀表箱由生產(chǎn)廠家提供加蓋公章的防爆證書復(fù)印件。
◆產(chǎn)品合格證
5、反應(yīng)器表面測溫系統(tǒng)質(zhì)保期
a、昌暉儀表制造有限公司對(duì)所提供的反應(yīng)器表面測溫系統(tǒng)提供18個(gè)月質(zhì)保，質(zhì)保期從貨到之日起計(jì)。
b、在質(zhì)保期內(nèi)，產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題，賣方負(fù)責(zé)免費(fèi)修復(fù)或更換(不提供產(chǎn)品在現(xiàn)場的安裝及拆卸)；質(zhì)保期外成本價(jià)格提供備件供應(yīng)。
6、本技術(shù)方案與××××公司《超臨界反應(yīng)器項(xiàng)目表面測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書》的差異
①關(guān)于連續(xù)熱電偶使用壽命方面的差異
《超臨界反應(yīng)器項(xiàng)目表面測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書》提到：“測溫電纜正常使用壽命不小于20年。在20年的正常使用壽命內(nèi)，因測溫電纜質(zhì)量出現(xiàn)問題的，賣方負(fù)責(zé)免費(fèi)維修或更換”，因現(xiàn)場使用工況各不相同，同一熱電偶在不同工況其使用壽命不同，國內(nèi)外均無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)定“測溫電纜正常使用壽命不小于20年”，昌暉儀表不能提供“使用壽命不小于20年的測溫電纜”且不承擔(dān)因產(chǎn)品20年正常使用壽命內(nèi)損壞的維護(hù)和更換。
②現(xiàn)場設(shè)備安裝調(diào)試方面的差異
本技術(shù)方案和報(bào)價(jià)均不包含現(xiàn)場設(shè)備安裝調(diào)試內(nèi)容及相關(guān)費(fèi)用。昌暉儀表有償提供1人/1次、時(shí)間6日內(nèi)的現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)，免費(fèi)提供長期技術(shù)支持。
到這里《跟我學(xué)做一份完整高溫設(shè)備表面測溫系統(tǒng)技術(shù)方案》的內(nèi)容就分享完了。此技術(shù)方案的核心測溫產(chǎn)品為連續(xù)熱電偶，歡迎你到 http://www.huatongjz.com/product/2513.html 深入了解連續(xù)熱電偶這種產(chǎn)品。
