核電站溫度測點很多，除了測量環(huán)境和金屬表面溫度的溫度傳感器外其他溫度傳感器均配有溫度計套管。本文分享核電溫度計套管選擇的實戰(zhàn)經(jīng)驗。
1、核電站測溫溫度計管類型
核電溫度計套管的選擇注意事項如下：
①適應工藝過程的各種溫度、壓力等級、流速或腐蝕性的工況。配用溫度計套管可以提高耐壓、耐腐、抗沖擊、抗磨損、抗振動的能力，此外在建設階段過程配管完成后，即可同時將溫度計套管安裝上去，使管道成為密閉系統(tǒng)，進而進行密封試壓試驗，而不必過早地安裝溫度傳感器，以免造成不必要的壞損。
②常見溫度計套管形式有直形、錐型、階梯形和90°角形，核電站主要選用直形和錐形兩種，固定形式主要選用卡套螺紋和活動法蘭兩種。
③測溫套管的材料有金屬和非金屬兩大類，核電廠采用金屬奧氏體不銹鋼作為主要材質，內(nèi)充滿高密度氧化物質絕緣體，在高溫下有良好的機械性能和化學穩(wěn)定性，耐酸腐蝕性，但在高溫下抗還原性能較差。
④對溫度計套管的固有頻率、諧振頻率及強度進行計算、分析。在靜止或低流速時不必進行頻率計算，對于流速超過30m/s時，則宜進行頻率計算。
在核電站中，核電溫度計套管主要包括如下幾種：
①T類型，使用管座安裝在管道或容器上。T型保護套管分為T1、T2、T3、T4四種類型，每種類型根據(jù)質保等級、質量鑒定和RCCM分為不同的分級，各分級的制造技術要求會越來越嚴格。其中T1、T3 型為K1類，質保等級為Q1。T2、T4為K3/NC類，質保等級基本為Q3/NC。
②R類型，使用法蘭安裝在容器上。R型保護套管分為R1、R2、R3三種類型，均為NC級。R1型適用于RCCM-2；R2和R3型適用于RCCM-3。其中R2與R1 采用美標，R3采用國標。
③P類型，其在核電站中專用于安裝在穩(wěn)壓器上，用于測量穩(wěn)壓器氣相溫度。
④M類型，測量金屬表面的溫度。
⑤H類型，用于熱電阻的鎧裝絲超過2m的場合，主要用于測量地坑或者乏燃料水池的溫度。
2、核電溫度計套管長度的選擇
熱電阻的感溫部分一般插入管道內(nèi)流體的中部，即保護套管的末端一般在管道中心附近。對于無壓或微壓容器，可垂直安裝感溫元件，其插入深度可根據(jù)需要選擇，一般不受限制。在高壓高溫管道上安裝熱電偶時，為了既保證測量精度，又保證熱電偶的強度，可選用熱套式熱電偶。
在核電站中，除了測量環(huán)境和金屬表面溫度的溫度傳感器，均選用鎧裝熱電阻和鎧裝熱電偶加保護套管的形式，要求傳感器元件的插入深度與選用的套管的插入長度相匹配，套管的插入長度與管道的公稱直徑也要相匹配。
由于整個核電站溫度測點眾多，核電溫度計套管長度規(guī)格要求也要進行一定的規(guī)范，如表1所示，這樣不僅能夠減少核電溫度計套管類型，也可以降低備品備件的數(shù)量。
表1 核電溫度計套管插入長度選擇
管道直徑/NPS 套管的插入長度/mm 備注
2′＜NPS＜4′ 100 需要擴徑成4′
2′ 100 —
6′ 155 —
8′ 215 —
10′ 315 —
作者：中國核電工程有限公司 王延華、王智勇、王國龍
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