[发明专利]高压多点柔性铠装热电偶及其制作方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种耐高压多点热电偶，尤其涉及一种提高耐温、耐氢催开裂性能，具有多重堵漏功能，既抗震又堵漏，安全性能高的高压多点柔性铠装热电偶及其制作方法。

背景技术

在炼油化工的生产过程中，高压加氢及加氢裂化、化工PX 大型芳烃装置中，反应物流从反应器顶部进入，在催化剂的作用下物料间发生化学反应，放出热量，因此沿反应器轴向存在催化剂床层温升。当催化剂床层入口分配器设计不好、催化剂部分床层结构损坏、有大的工艺条件变动等情况下，床层的某一横断面上不同位置的温度也有可能不同，即催化剂床层径向温升。反应温升主要通过催化剂床层间注入的冷氢量进行控制，把催化剂床层分成几段，为有效控制每段入口温度的给定值，满足出口温度要求，保持各段催化剂床层的入口温度相同，保证反应器平稳可靠的正常运行。用热电偶测量温度是接触式温度传感器最普遍的方法和手段，尤其是准确测量反应器床层的温度是控制的关键，特别是固定床加氢、加氢裂化装置和PX大型芳烃装置等温度测量，由于反应器既存在轴向温差有存在径向温差，温度测量点越多，反应的床温越全面，就需要有更多的测量点来测量温度，从而诞生了多点热电偶。多点热电偶为分体单管单点、单管双点、单管多点铠装热电偶，即一支独立的铠管内包含单点、双点及不同长度的多点热电偶，可以测量同一平面或不同平面的多个温度点，达到一个入口可以有3～60个甚至更多的温度测量点，能对反应器轴向温度和径向温度进行均匀、详细、全面的测量和控制，为准确地反映反应器正常运行提供了最佳选择。

但是原有多点铠装热电偶还存在以下不足之处：

1、高压法兰与介质接触的底面，往往都是临氢界面。原有高压多点铠装热电偶与高压法兰之间通常都在临氢界面采用焊接方法进行密封连接。由于铠装热电偶的保护套管直径小且壁薄，高压法兰直径大且厚，因两焊件之间壁厚差异特别大，焊接熔点不一致，因此不但焊接技术要求特别高，而且因焊接工艺造成的焊缝组织和热影响区域晶粒粗大或不均匀、因焊缝硬度较高产生的残余应力等焊接质量问题，会导致小直径、薄壁的铠装热电偶的保护套管脆性增加，造成容易断裂和不耐氢气腐蚀而开裂的问题，给运输、安装和使用寿命都带来极大的不利。以一支22点的多点热电偶为例，如果在运输、安装过程中断裂一支，就会对整只产品产生影响，重新修复难度很大。

2、原有高压多点铠装热电偶的高压密封问题还未得到很好的解决，既影响测量，也存在安全隐患。

3、原有的高压法兰的临氢界面、原有高压多点铠装热电偶的保护套管，由于要与反应器介质接触，容易被腐蚀而开裂，也降低耐温性能，从而影响产品的使用寿命。

发明内容

本发明主要解决原有高压多点热电偶与高压法兰之间通常都在临氢界面采用焊接方法进行密封连接，造成热电偶容易断裂和不耐氢气腐蚀而开裂，给运输、安装和使用寿命都带来极大的不利的技术问题；提供一种高压多点柔性铠装热电偶，其在高压法兰临氢界面通过采用独特的不焊接工艺安装结构，排除了因焊接工艺造成的焊缝组织和热影响区域晶粒粗大或不均匀、焊缝硬度较高产生的残余应力等问题，避免了高压法兰临氢界面焊接区域易因不耐酸气腐蚀、不耐氢气腐蚀而发生开裂现象，既保证了热电偶的保护套管的刚度、强度，又提高耐温、耐氢催开裂性能，还具有多重堵漏功能，既抗震又堵漏，安全性能高，便于运输和安装，也大大延长使用寿命。

本发明同时解决原有高压多点铠装热电偶的高压密封问题还未得到很好的解决，既影响测量，也存在安全隐患的技术问题；提供一种高压多点柔性铠装热电偶，其通过对高压密封件的结构的巧妙设计，增加多道密封结构，使密封性能得到可靠保证。

本发明还解决原有的高压法兰的临氢界面、原有高压多点铠装热电偶的保护套管，由于要与反应器介质接触，容易被腐蚀而开裂，也降低耐温性能，从而影响产品的使用寿命的技术问题；提供一种高压多点柔性铠装热电偶，其通过在氢气接触部件雾化一层陶瓷薄膜涂层，改良热电偶的保护套管的材质，达到在耐高温的基础上，提高抗氢催开裂的性能，有效延长使用周期，大大降低使用成本。

因为本发明的多点铠装热电偶采用了独特的不焊接工艺安装结构，因此为了和本发明的多点热电偶匹配，本发明同时提供一种高压多点柔性铠装热电偶的制作方法。