| 循环水管道热电偶保护套管断裂原因分析 |
| 信息来源： 热电偶 | 2022-08-25 点击量： 1818 |
1、流体作用形成共振
共振是造成双金属温度计套管断裂的主要原因。由于圆柱形保护管处于流体中，会在套管下游产生漩涡脱落效应；由于漩涡的产生是以一定的频率交替脱落的，因此在圆柱面上产生交变的横向力。当这个交变横向力与圆柱的固有频率相等时，就会引发套管振动，当套管固有频率和流体漩涡脱落频率接近或一致时，可产生共振现象。此时，套管圆柱面可产生流体方向的反复弯曲应力，套管表明的微观缺陷可称为疲劳裂纹源，裂纹将向垂直与流体方向的套管中部轴线扩展。这种共振可导致热电偶套管的加速损坏断裂。
2、工况条件
该循环水管道有振动并伴有较大的噪声，而在附件地面的二级支管振动更大，部分双金属温度计表壳已经碎裂，同时发出较大的噪声。这是由于管道原为空管，运行初期时管道中存有一定量的气相，与循环水混合后形成气液两相流，引起振动和噪声，而套管原设计条件是在单项条件下运行。在管道工艺操作流速下，经过支管三通或阀门时的紊流作用，可将管道中气液流体形成细胞状流型，由于管道直径较大受重力影响，这种水平管道中，含细胞的两相流主要位于管道上不，含气率较低。该温度计安装在一级支管总阀后6m处，使热电偶套管受到支管三通和阀门的紊流作用。气液两相流和流体的紊流作用均加剧了套管的振动。
3、应力分析
套管与法兰连接角焊缝表面存在一定的焊接残余拉应力，该处角焊缝截面发生变化存在轻微的应力集中现象，以套管侧熔合线处（即断裂处）非常高。焊接残余拉应力与流体产生的振动应力叠加，在套管根部形成流体方向的交变应力，作用在微观缺陷处形成疲劳源导致开裂。
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