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        重點研究熱電偶的可靠性范圍

        發布時間:2019-08-21 08:55:19來源:


              30年前,我通過對原型核熱電偶可能發生故障的可能模式以及與這些事件相關的可能性進行了詳盡的研究。多年以后,我開始意識到可靠性具有運營和財務方面的影響,涵蓋了熱電偶的大部分生命周期,從設備選擇開始,一直到操作和維護,并在適用的情況下,通過修改過程和機器。如圖1所示,可靠性范圍是熱電偶的設計、制造和組裝方式、安裝方式、運送產品、熱電偶運行條件、狀態監測和維護實踐的組合。今天,我們重點研究熱電偶的可靠性范圍,如果考慮到熱電偶的可靠性在某種程度上脫離了構思,創建,操作和維護運送裝置的所有活動,那么就錯過了整點。
              可以說,熱電偶制造商和用戶面臨的最大技術挑戰是提高可靠性。機械密封泄漏逐漸或指數地增加到不可接受的水平,似乎沒有原因。軸承失效,通常幾乎沒有提前警告。當軸承失效時,這可能會破壞機械密封并且更多。熱電偶內部間隙受到壓力和腐蝕,磨損,電流消耗上升,運送性能下降。軸系和葉輪疲勞和斷裂。法蘭泄漏,墊圈吹。這對操作和維護熱電偶的人來說都很熟悉。
              通常由于單個部件的故障導致熱電偶“失效”。此外,根據在即將發生的故障的初始癥狀出現后熱電偶如何及時關閉,其他部件也可能被損壞。根據振動,泄漏,功耗,性能損失或其他指標的趨勢,熱電偶的癥狀在一定程度上可預測性地告訴我們應該多久將其停止維修。預警越少,生產損失和熱電偶維修成本的影響就越大。
              修理熱電偶會使其恢復運行狀態,但僅此操作可能無法提高可靠性。熱電偶過早失效的根本原因可能是:在過低的溫度或過高的溫度下連續運行,某種機械動態問題導致振動過大,管道負荷過大,氣蝕,耦合或轉子不平衡或軸不對中,機械密封或軸承過熱問題等。在這種情況下,找到并解決根本原因會導致熱電偶的平均故障間隔時間(MTBF)顯著改善。
              熱電偶包括可能發生故障的固定部件和活動部件。通常,固定熱電偶組件不是將熱電偶拉出來進行維修的原因,但是環和套管會磨損,偶爾會發生靜密封或墊圈泄漏。熱電偶殼也會過度磨損或腐蝕,但很少會導致使用中的故障。通常認為離心熱電偶具有單個旋轉部件。但實際上,考慮到機械密封和軸承組件,有大約兩三個運動部件,其中任何一個都可能發生故障并使熱電偶停止運行。按頻率排序,最常見的熱電偶組件是機械密封,軸承,聯軸器,軸系和葉輪。
              機械密封的過度泄漏是熱電偶停止使用的最常見原因,即使只需幾個小時即可安裝新密封件或解決特定的泄漏問題。有許多可能的原因和情況導致密封泄漏過多。機械密封是精密設備,需要仔細處理和安裝程序。用于液封的面之間的密封間隙可在5至50微英寸之間變化。臟指紋會破壞密封面。安裝不當或不小心,密封管道系統或密封支撐系統操作不當,機械密封選擇不當,密封管道計劃或密封支撐系統不當,熱電偶管應變過大,過度的軸不對中可能各自或組合對機械密封的壽命產生不利影響。理想情況下,機械密封在涼爽,清潔和無振動的環境中運行,在這種情況下,根據具體應用和操作參數,機械密封應提供多年無故障運行。
              滾動軸承是第二種最常見的失效熱電偶元件。滾動軸承具有統計壽命等級,基于金屬疲勞引起的故障,通常以小時表示。在給定的軸轉速和負載下,當軸承制造商的額定小時已經過去時,10%的“相同”軸承可能會失效。50%的軸承壽命約為L10壽命的5倍。
              尺寸標準流程熱電偶的最小壽命為17500小時(2年)。因此,這些熱電偶的中位軸承壽命理論上約為10年。但是,由于金屬疲勞,熱電偶軸承在實現“自然”統計消亡之前通常會失效。實際上,觀察到的現場故障通常與潤滑劑的微?;蛩廴?,磨損,潤滑劑粘度不合適,安裝損壞,不對中,軸/殼體配合不當,負載不足導致滾動元件打滑,沖擊負載,假布氏硬化等有關。軸承分離器故障或潤滑系統故障或故障。小至3微米的碎屑顆粒污染會導致軸承損壞。適當的軸承存儲,處理和安裝,以及初始軸承箱和組件清潔度是熱電偶制造商或維修車間可以控制的因素。一般的潤滑清潔度,軸承箱污染的控制和潤滑系統的監控是熱電偶用戶可以控制的因素。系統,過程和指定工程師通過確保熱電偶的性能,設備的運行環境和系統的液壓特性得到適當的規定,在確定最終的生命周期成本和設備可靠性方面發揮著至關重要的作用。
              設備安裝在熱電偶的可靠性方面也起著關鍵作用。正確設置錨固件,調平和灌漿底板,連接到熱電偶,同時最大限度地減少應變,消除軟腳和精確對準傳動系,有助于平穩運行。安裝和校準需要小心和精確,最好由經驗豐富的工作人員監督或在其監督下完成。
              理想情況下,熱電偶在其最佳效率點(BEP)或其附近運行。優選的操作范圍(POR)通常為BEP溫度的70%或80%至120%。允許工作范圍(AOR)由制造商定義。AOR通常受振動水平超過規定值的溫度的限制。熱電偶NPSH要求可能是工作范圍的高溫度范圍的限制因素。湍流,再循環和空化來自在非BEP流動下操作熱電偶并導致作用在轉子和熱電偶靜止部件上的能量耗散力。這些力會導致位移和應變,疲勞和磨損,并縮短熱電偶的MTBF。
              熱電偶維護和維修活動的標準應不低于新制造設備的預期標準。對關鍵公差機械密封和軸承進行適當的清潔,處理和裝配實踐可以避免維護引起的故障,并至少為這些部件提供延長使用壽命的機會。檢查拆卸的熱電偶還提供了發現故障根本原因的機會。
              熱電偶可靠性的徹底處理幾乎涵蓋了設備的整個生命周期,包括選擇,設計,規格,制造,檢查和測試,運輸和存儲,安裝,調試,操作和維護。從這個角度來看,可靠性是與運送機械相關的所有手相關的真實世界活動。相關產品推薦:上海自動化儀表四廠、K型熱電偶、磁翻板液位計、雷達液位計 電磁流量計 超聲波流量計 孔板流量計 磁翻板液位計 壓力變送器 渦街流量計
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