Sumur termal

• Pilih bahan thermowell sesuai dengan kisaran suhu dan lingkungan (korosif, pengoksidasi, dsb.) di mana ia akan digunakan.
  • Sumur ini dapat dibuat dari berbagai bahan seperti SS304, SS316, HRS446, Inconel, Monel, Keramik, dll.
• Berdasarkan konstruksi Thermowell (Steeped Shank, Straight Shank, Tapered Shank)
  • Batang yang Mendalam - Memberikan waktu respons yang lebih cepat dan gaya hambat yang lebih rendah.
  • Batang Lurus - Sangat kuat, tetapi waktu responsnya lebih lambat dan gaya hambat pada aliran fluida tinggi.
  • Batang Meruncing - Memberikan waktu respons dan kekuatan yang baik.
• Panjang Penyisipan Thermowell
  • Untuk akurasi pengukuran suhu terbaik, dimensi “U” harus cukup panjang untuk memungkinkan seluruh bagian alat ukur yang sensitif terhadap suhu untuk diproyeksikan ke dalam media yang sedang diukur.
    Pengukuran suhu cairan: Satu inci atau lebih.
    Pengukuran suhu gas: - tiga inci atau lebih.
• Tahan terhadap getaran.
  • Fluida yang mengalir melewati sumur membentuk jejak turbulen (Jejak Von Karman), yang memiliki frekuensi pasti berdasarkan diameter sumur dan kecepatan fluida.
  • Sumur termal harus memiliki kekakuan yang cukup sehingga frekuensi gelombang tidak akan pernah sama dengan frekuensi alami sumur termal itu sendiri. Jika frekuensi alami sumur bertepatan dengan frekuensi gelombang, sumur akan bergetar hingga hancur dan pecah.
• Untuk menghindari kegagalan Thermowell yang disebabkan oleh tekanan berlebihan, gaya hambat, suhu tinggi, korosi, getaran, disarankan untuk menjalankan perhitungan Thermowell berdasarkan aplikasi Anda:
  • Suhu maksimum atau suhu operasi
  • Tekanan maksimum atau operasi
  • Kecepatan fluida (gas atau cairan)
  • Kepadatan Fluida.

Thermowell memberikan perlindungan untuk probe suhu terhadap kondisi operasi yang tidak menguntungkan seperti media korosif, benturan fisik (misalnya klinker dalam tungku) dan gas atau cairan bertekanan tinggi. Penggunaannya juga memungkinkan pertukaran probe dengan cepat dan mudah tanpa perlu "membuka" prosesnya. Area aplikasi utamanya adalah:

• Tabung pelindung digunakan dalam termokopel
• Memastikan integritas dalam aplikasi tekanan tinggi
• Sumur yang lebih kecil digunakan dalam aplikasi tekanan rendah
• Sumur lurus digunakan pada lingkungan korosif dan erosif
• Untuk aplikasi yang memerlukan respons cepat terhadap perubahan suhu, kantong buatan dapat dipasang dengan ujung yang diperkecil.

Thermowell satu bagian cocok untuk beban proses tertinggi, tergantung pada desainnya. Jadi, dalam industri petrokimia, termokopel satu bagian kini digunakan hampir secara eksklusif.

Bahan selubung berkisar dari baja ringan dan baja antikarat hingga oksida tahan api (Keramik) dan berbagai bahan eksotis termasuk logam langka. Sisipan sensor adalah unit fabrikasi yang terdiri dari sensor dan alas terminal; sensor ditempatkan dalam tabung sisipan baja antikarat, biasanya berdiameter 6 atau 8 mm, kemudian dimasukkan ke dalam tabung pelindung yang sebenarnya. Selubung yang baik dengan kontak fisik antara ujung sisipan dan ujung selubung sangat penting untuk memastikan perpindahan panas yang baik. Kontak pegas digunakan di alas terminal untuk mempertahankan kontak ini. Pengaturan ini memudahkan penggantian sensor kapan pun diperlukan.

Secara umum, ada dua jenis tabung pelindung:

• Tabung pelindung logam
• Tabung pelindung non-logam

Tabung logam, yang paling umum adalah baja tahan karat, memiliki keunggulan mekanis dan konduktivitas termal yang lebih tinggi; tabung ini umumnya kebal terhadap guncangan termal. Selubung logam dapat digunakan pada suhu hingga 1150ºC. Keramik lebih unggul jika kemurnian tinggi diperlukan untuk menghindari kontaminasi sensor atau produk pada suhu tinggi.

Aplikasi utama selubung keramik berkisar antara 1000 hingga 1800 ºC. Selubung ini dapat bersentuhan langsung dengan media atau dapat digunakan sebagai selubung dalam kedap gas untuk memisahkan termokopel dari tabung pelindung logam yang sebenarnya. Selubung ini harus dipasang pada posisi menggantung di atas 1200ºC untuk mencegah distorsi atau fraktur akibat tegangan lentur. Bahkan retakan halus dapat menyebabkan kontaminasi termokopel yang mengakibatkan pergeseran atau kegagalan. Ketebalan dinding material juga penting; tabung berdinding tipis lebih disukai daripada ketebalan dinding yang lebih besar. Retakan sering kali terjadi jika terjadi perubahan suhu yang sangat cepat saat dikeluarkan dengan cepat dari tungku panas.

• Tabung pelindung logam terdiri dari berbagai jenis logam seperti 304 SS, 321 SS, Inconel 600, Inconel 825, UMCO, Kanthal A1, Hastelloy B, Monel, Platinum, Titanium, Tantalum, Molibdenum, dll.
• Kisaran suhu pengoperasian mulai dari 250ºC hingga 2200ºC.
• Tabung Pelindung Metalik sangat tahan panas.
• Bisakah Anda memberi tahu saya ukuran gambar terbaik karena gambar ini juga terpotong pada gambar layar terlampir.

• Tabung non-logam tersusun dari berbagai jenis non-logam seperti Aluminium oksida rekristalisasi oksida tahan api, Silikon Karbida, Silikon Nitrida, Cermet, Kuarsa, Tungsten Karbida, dll.
• Kisaran operasi dari 300ºC hingga 1700ºC
• Ketahanan yang baik terhadap serangan kimia. Kekuatan mekanisnya bagus, tetapi guncangan termal harus dihindari.
• Kurang korosif terhadap asam dan basa.

Berdasarkan koneksinya terhadap proses

• Berulir
• Las Soket
• Dilas Bergelang

Menurut metode produksinya

• Thermowell yang dibuat
• Thermowell batangan
• Sumur termal Van-stone

Thermowell Fabrikasi dibuat dari tabung yang disegel oleh ujung las padat pada prosesnya. Artinya, batang thermowell dibuat dari tabung dan ujung dibuat secara terpisah, kemudian kedua bagian ini dilas dengan memanfaatkan proses pengelasan yang sesuai. Flensa juga disambungkan ke rakitan ini melalui proses pengelasan. Thermowell Fabrikasi umumnya direkomendasikan untuk beban proses rendah hingga sedang. Sambungan ke pipa atau bejana dapat dilakukan melalui ulir, flensa, atau las. Ulir standar yang digunakan pada thermowell fabrikasi adalah NPT, BSP (Pl), BSP (Tr), API & ulir metrik. Ukuran ulir bergantung pada aplikasinya. Ukuran standar berkisar dari 1/8” hingga 2”. Untuk aplikasi yang memerlukan respons cepat terhadap perubahan suhu, kantong fabrikasi dapat dipasang dengan ujung yang diperkecil.

Badan thermowell tersebut dikerjakan dan dibor dari batang batang padat. Ini menghasilkan unit kedap air yang tidak dilas. Dalam ujung Imersi ini juga dibuat dengan bahan yang sama beserta batangnya. Dalam jenis thermowell tersebut, tidak diperlukan proses pengelasan untuk produksi batang dan ujung. Flensa dapat dilas sesuai kebutuhan. Thermowell Batang-Stok juga dikenal sebagai "Thermowell bor padat". Thermowell satu bagian diproduksi dari elemen atau batang batang yang lengkap. Thermowell satu bagian cocok untuk beban proses tertinggi, tergantung pada desainnya. Jadi secara internasional atau dalam industri petrokimia, termokopel satu bagian sekarang digunakan hampir secara eksklusif. Sambungan ke pipa atau bejana dapat dilakukan dengan ulir, flensa atau las. Ulir standar adalah NPT, BSP (P), BSP (Tr), API & tapak metrik. Ukuran ulir tergantung pada aplikasinya, tetapi 3/4” dan 1” adalah umum.

Pada thermowell van stone, batang, ujung, dan sub bagian flens semuanya dibuat dengan menggunakan bahan batang tunggal atau batangan. Tidak perlu pengelasan untuk ketiga bagian thermowell ini. Sub-bagian flens berfungsi sebagai gasket pada jenis thermowell tersebut. Pada sub-bagian ini flens digunakan sesuai kebutuhan.

Meruncing

Diameter luar berkurang secara bertahap sepanjang durasi perendaman. Digunakan untuk aplikasi kecepatan tinggi.

Ujung Datar

Salah satu ujungnya memiliki permukaan datar. Digunakan dalam aplikasi tekanan rendah atau di mana karakteristik aliran di sekitar thermowell tidak penting.

Ujung Kubah

Thermowell semacam ini memiliki ujung semi-bulat di salah satu ujung thermowell. Digunakan dalam aplikasi tekanan tinggi atau di mana karakteristik aliran di sekitar thermowell penting. Hal ini memastikan tingkat kekuatan mekanis yang tinggi tanpa kehilangan sensitivitas atau keakuratan indikator.

Ujung Bulat

Untuk ujung bulat, bor khusus digunakan dengan sudut ujung 118ºC untuk produksi thermowell. Untuk mencapai ketebalan dinding yang seragam, ujungnya berbentuk bola atau bulat. Digunakan dalam aplikasi tekanan tinggi atau di mana karakteristik aliran di sekitar thermowell penting. Ini memastikan tingkat kekuatan mekanis yang tinggi tanpa kehilangan sensitivitas atau akurasi indikator.

Konstruksi Batang

• Dimensi Q: Bagian paling tebal dari shank sumur pada sisi panas sambungan proses atau flens. Hal ini bergantung pada ukuran lubang dan ukuran sambungan proses.
• Ukuran Lubang Diameter dalam thermowell. Dengan kata lain, diameter rongga silinder internal thermowell atau tabung pelindung. Ukuran lubang standar adalah 6,5 mm, 8,5 mm.
• Durasi Perendaman (“U”): Panjang thermowell atau tabung pelindung di bawah ulir pemasangan, flens, bushing, dll. yang memanjang ke area proses. Panjang "U" diukur dari bagian bawah sambungan proses ke ujung thermowell.
• Panjang Ekstensi Lagging (“T”): Panjang thermowell, selain panjang kepala standar, diperlukan untuk membuat kepala thermowell dapat diakses dan ini memungkinkan probe untuk memanjang melalui insulasi atau dinding.
• Ulir Pemasangan Internal: Benang di dalam thermowell untuk memasang perangkat suhu pada sambungan dan ekstensi nipple untuk rakitan thermowell.

Wajah Terangkat (RF)

Tipe Raised Face merupakan tipe flens yang paling banyak digunakan, dan mudah dikenali. Disebut raised face karena permukaan gasketnya dinaikkan di atas permukaan lingkaran baut.

Sendi Tipe Cincin (RTJ)

Flensa RTJ memiliki alur yang dipotong pada permukaannya yang merupakan gasket cincin baja. Flensa tersebut akan tertutup rapat saat baut yang dikencangkan menekan gasket di antara flensa ke dalam alur, sehingga menyebabkan deformasi (atau pembentukan) gasket untuk membuat kontak yang erat di dalam alur, sehingga menciptakan segel logam ke logam. Gasket Sambungan Tipe Cincin dirancang untuk menutup dengan "kontak garis awal" atau tindakan mengganjal antara flensa yang cocok dan gasket. Gasket Sambungan Tipe Cincin* adalah cincin penyegel logam, cocok untuk aplikasi bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi.

Wajah Datar (FF) Flensa muka datar (muka penuh) memiliki permukaan paking pada bidang yang sama dengan muka lingkaran baut. Aplikasi yang menggunakan flensa muka datar sering kali adalah aplikasi di mana flensa pasangan atau sambungan flensa dibuat dari pengecoran. Flensa muka datar tidak boleh dibaut ke flensa muka yang ditinggikan.

Pengelasan adalah proses penyambungan dua logam dengan memanaskan logam hingga mencapai suhu yang sesuai. Proses ini dapat dilakukan dengan atau tanpa tekanan, dan dengan atau tanpa pengisi.

Jenis:

Pengelasan Penetrasi Penuh- Jenis pengelasan ini memastikan antarmuka yang dilas sepenuhnya antara dua bagian dan umumnya merupakan sambungan terkuat.

Pengelasan Penetrasi Parsial- Jenis ini terdiri dari antarmuka yang dilas sebagian dengan logam pengisi yang diletakkan pada permukaan dua logam.

WPS adalah dokumen yang menjelaskan cara pengelasan dilakukan dalam produksi. Dokumen ini direkomendasikan untuk semua operasi pengelasan dan banyak kode serta standar aplikasi yang mewajibkannya.

Tujuan dari dokumen ini adalah untuk memandu tukang las ke prosedur yang berlaku sehingga teknik pengelasan yang dapat diulang dan tepercaya dapat digunakan. WPS dikembangkan untuk setiap paduan material dan untuk setiap jenis pengelasan yang digunakan.

WPS didukung oleh Catatan Kualifikasi Prosedur (PQR atau WPQR). PQR adalah catatan las uji yang dilakukan dan diuji (secara lebih ketat) untuk memastikan bahwa prosedur tersebut akan menghasilkan las yang baik.

Variabel-variabel yang perlu didokumentasikan biasanya adalah hal-hal seperti:

• Proses pengelasan yang digunakan, ukuran, jenis dan klasifikasi paduan pengisi.
• Jenis dan ketebalan bahan dasar yang dilas.
• Jenis dan polaritas arus pengelasan, ampere dan volt tercatat.
• Kecepatan gerak selama pengelasan, posisi pengelasan, jenis dan dimensi desain sambungan.
• Suhu pemanasan awal, suhu antar lintasan, rincian perlakuan panas pasca pengelasan, dan lain-lain.

Selain pencatatan semua variabel pengelasan yang digunakan selama pengujian, untuk menentukan prosedur pengelasan, rincian hasil pemeriksaan dan pengujian juga harus dicatat. Catatan ini harus menunjukkan bahwa pemeriksaan dan pengujian telah membuktikan bahwa sampel las telah memenuhi atau melampaui persyaratan standar yang ditentukan.

Berbagai jenis pelapisan dilakukan pada Thermowell. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut: Thermowell Logam dengan Pelapis Tungsten Carbide / Keramik / PTFE / PVDF / PFA.

• Uji Material
• Uji Dimensi
• Uji Tekanan Hidrostatik
• Inspeksi Penetran Pewarna
• Radiografi

Kimia- Oleh PMI (Identifikasi Material Positif).
Fisik- Dengan uji Tarik, Perpanjangan, Kekerasan, Pemeriksaan Mikro & Makro, Uji IGC.

Thermowell harus diperiksa sesuai dengan dimensi yang ditentukan dalam gambar.

Uji tekanan hidrostatik adalah cara untuk menemukan kebocoran pada bejana tekan seperti pipa dan perpipaan. Pengujian ini melibatkan penempatan air, yang sering diwarnai agar mudah dilihat, di dalam termowell pada tekanan yang diperlukan untuk memastikan bahwa air tidak akan bocor atau rusak. Ini adalah metode yang paling umum digunakan untuk menguji pipa dan bejana. Penggunaan pengujian ini membantu menjaga standar keselamatan dan ketahanan bejana dari waktu ke waktu. Komponen yang baru diproduksi awalnya dikualifikasi menggunakan uji hidrostatik.

Pemeriksaan penetran zat warna (DPI), juga disebut pemeriksaan penetran cairan (LPI) atau pengujian penetran (PT), adalah metode pemeriksaan yang diterapkan secara luas dan berbiaya rendah yang digunakan untuk menemukan cacat permukaan yang pecah pada semua bahan yang tidak berpori (logam, plastik, atau keramik). LPI digunakan untuk mendeteksi cacat permukaan pengecoran, penempaan, dan pengelasan seperti retakan halus, porositas permukaan, kebocoran pada produk baru, dan retakan lelah pada komponen yang sedang digunakan.

Pengujian Radiografi (RT), atau radiografi industri, adalah metode pengujian tak merusak (NDT) untuk memeriksa bahan guna mengetahui adanya cacat tersembunyi dengan menggunakan kemampuan radiasi elektromagnetik gelombang pendek (foton berenergi tinggi) untuk menembus berbagai bahan. Ketidakteraturan dan aliran yang dapat dideteksi meliputi – retakan, rongga, ketebalan, kurangnya fusi, kurangnya penetrasi, porositas, dan ketidakselarasan.

Bahan Faktor Umur Panjang

Pemilihan material merupakan faktor terpenting bagi masa pakai thermowell. Material yang dipilih didasarkan pada suhu aplikasi dan media proses.

Koneksi-Faktor Instalasi

Semua sumur berulir dibuat dari bahan yang mudah dilas atau dibrazing. Pengelasan dan brazing penting untuk pemasangan yang memerlukan penyegelan. Ulir pipa memberikan kekuatan mekanis, dan las atau brazing memberikan penyegelan. Sumur bergelang (selain tipe van stone) terdiri dari sumur batang yang dilas dengan kuat ke flens berkualitas tinggi. Konstruksi standar menggunakan las alur primer "J" dan fillet bersih alur miring. Konstruksi las ganda ini menghilangkan kemungkinan korosi celah karena tidak ada sambungan terbuka yang terlihat dari dalam atau luar pemasangan. Sumur las soket mudah dipasang, cukup las ke tempatnya.

Panjang Penyisipan-Faktor Akurasi

Jarak dari ujung sumur ke bagian bawah ulir atau sambungan lain didefinisikan sebagai panjang penyisipan (disebut sebagai "U"). Untuk akurasi terbaik, panjang ini harus cukup besar untuk memungkinkan seluruh bagian elemen yang sensitif terhadap suhu menonjol ke dalam media yang diukur. Elemen yang dipasang dengan benar: dalam cairan, elemen harus terendam hingga panjang sensitifnya ditambah satu inci, dan di udara atau gas, elemen harus terendam hingga panjang sensitifnya ditambah tiga inci.

Ukuran Lubang-Faktor Pertukaran

Hampir semua instalasi menggunakan beberapa jenis sensor pengukur suhu. Pemilihan diameter lubang standar dapat menghasilkan fleksibilitas ekstrem di dalam pabrik. Sumur yang sama dapat menampung termokopel, termometer resistansi, dan termometer bimetal.

Sumur Meruncing atau Lurus - Faktor Penilaian Kecepatan

Batang yang meruncing memberikan kekakuan yang lebih besar dengan sensitivitas yang sama. Rasio kekuatan terhadap berat yang lebih tinggi memberikan sumur ini frekuensi alami yang lebih tinggi daripada sumur batang lurus dengan panjang yang setara sehingga memungkinkan operasi pada kecepatan fluida yang lebih tinggi.

Pada kecepatan rendah, risiko kegagalan thermowell minimal dan biasanya tidak memerlukan perhitungan frekuensi. Jika kriteria berikut terpenuhi, perancang dapat memilih persyaratan perhitungan gelombang.

• Kecepatan fluida maksimum kurang dari 2,1 kaki/detik [0,46 M/s].
• Ketebalan dinding pada diameter tumpuan “A” dikurangi diameter lubang “b” ≥ 0,376″ [9,55mm].
• “L” Panjang yang tidak didukung ≥ 24″ [0,61 M].
• Diameter penyangga “A” dan ujung “B” ≥ 0,5″ [12,7 mm]
• Bahan Thermowell memenuhi tegangan kerja maksimum yang dibolehkan “S” ≥ 69 Mpa.
• Batas ketahanan lelah “Sf”, pada batas siklus tinggi ≥ 21 Mpa.
• Bahan Thermowell tidak boleh mengalami korosi tegangan atau kerapuhan.

Pada gas dengan kepadatan rendah dengan Angka Scruton (Nsc) >2,5 Angka Reynolds <105, resonansi in-line ditekan dan oleh karena itu rasio yang dapat diterima adalah:
fs<0,8fnc

Jika sebuah thermowell melewati kondisi tekanan siklik untuk beroperasi pada kondisi resonansi in-line, maka rasio yang dapat diterima adalah:
fs<0,8fnc

Jika thermowell gagal memenuhi kondisi tegangan siklik untuk beroperasi pada kondisi resonansi in-line, frekuensi alami thermowell akan cukup tinggi untuk membatasi eksitasi resonansi in-line. Oleh karena itu, rasio yang dapat diterima adalah:
fs<0,8fnc

• Pemasangan rakitan sensor suhu ke dalam thermowell atau langsung ke dalam proses memerlukan penggunaan semacam fitting kuningan atau baja tahan karat.
• Pemasangannya meliputi berbagai sambungan ulir, tutup bayonet (dan adaptor), serta flensa.
• Flensa yang dapat disesuaikan juga dapat digunakan untuk perakitan sensor dalam proses.
• Tutup bayonet menyediakan metode pemasangan cepat ke adaptor yang sesuai yang terletak dalam proses; teknik ini banyak digunakan dalam mesin plastik.
• Bushing dan sumbat segi enam digunakan apabila penyesuaian atau pelepasan bukan merupakan pertimbangan yang penting.
• Pilihan pemasangan dapat ditentukan oleh kebutuhan integritas tekanan atau batasan ukuran fisik.
• Sambungan kompresi dan busing berulir dapat disediakan dengan ulir meruncing untuk memperoleh sambungan kedap tekanan.