Osłony termiczne

Osłona termometryczna to osłona, która zabezpiecza czujnik temperatury przed medium procesowym. Umożliwia bezpieczne wprowadzanie i wyjmowanie czujnika, przy jednoczesnym zachowaniu integralności procesu i szczelności ciśnieniowej.

Wybór odpowiedniego czujnika rezystancyjnego (RTD) zależy od kilku czynników, w tym ciśnienia procesowego, zakresu temperatur, prędkości przepływu, długości zanurzenia, profilu końcówki oraz kompatybilności pomiędzy czujnikiem a połączeniem procesowym. Rezystancyjny czujnik temperatury(RTD) (RTD) zależy od kilku czynników, w tym ciśnienia procesowego, zakresu temperatur, prędkości przepływu, długości wsuwania, profilu końcówki i kompatybilności czujnika z przyłączem procesowym

Rury ochronne chronią termopary lub czujniki RTD przed korozją, ciśnieniem i naprężeniami mechanicznymi. Montowane są w medium procesowym, przy czym czujnik pozostaje wymienny.

Osłony metalowe (np. stal nierdzewna, Inconel) zapewniają wysoką wytrzymałość i ochronę przed korozją. Niemetalowe, takie jak ceramika, stosowane są w mediach wysokotemperaturowych i agresywnych chemicznie.

Osłony ceramiczne wytrzymują ekstremalne temperatury i działanie substancji chemicznych, idealne do metali ciekłych, szkła i pieców przemysłowych.

• Metalowe rury ochronne są wykonywane ze stali nierdzewnej, Inconelu lub Monelu i zapewniają solidną ochronę w układach z płynami o dużej prędkości i wysokim ciśnieniu.

• Gwintowane, kołnierzowe, wspawane oraz Van Stone — każdy z nich ma różne zalety związane z montażem, konserwacją i wytrzymałością.

• Składają się z kilku elementów połączonych spawaniem, idealne do procesów o niskich i średnich obciążeniach, zapewniając ekonomiczną ochronę.

• Toczone z litego pręta metalowego, oferują wyjątkową wytrzymałość mechaniczną i odporność w aplikacjach o dużym obciążeniu.

• Osłony Termometryczne Van Stone wykonane są z jednego pręta z kołnierzem nasuwanym, zapewniają szczelność bez konieczności spawania kołnierza.

• Typowe profile to: proste, stożkowe, zwężane i spiralne - każdy dostosowany do optymalizacji czasu reakcji, wytrzymałości i oporu przepływu.

• Osłony składają się z trzpienia (trzonu), końcówki (części pomiarowej) oraz przyłącza procesowego. Budowane są tak, aby pomieścić czujniki i jednocześnie wytrzymać warunki procesowe.

• Wybiera się kształt trzonu (prosty, zwężany lub stożkowy), który wpływa na wytrzymałość oraz czas reakcji czujnika.

• Rodzaje Kołnierz Rodzaje powierzchni kołnierzy to: podniesiona (RF), płaska (FF) oraz z pierścieniem uszczelniającym (RTJ), w zależności od klasy ciśnieniowej i powierzchni uszczelnienia.

• Rodzaje spawów to: spaw pełnoprzepływowy, spaw pachwinowy i wspawanie do gniazda - każdy z nich zapewnia wytrzymałość i szczelność.

• WPS określa sposób wykonania spawania, a PQR sprawdza go poprzez testy. Oba dokumenty gwarantują bezpieczeństwo i jakość spoin.

• Powłoki specjalne, takie jak PTFE, ceramiczne lub węglikowe, chronią przed korozją, osadzaniem się kamienia i ścieraniem w trudnych warunkach.

• Typowe testy obejmują próby ciśnieniowe hydrostatyczne, badania penetracyjne barwnikiem, radiografię, testy materiałowe i kontrolę wymiarową.

• Sprawdza skład chemiczny i właściwości mechaniczne, aby zapewnić zgodność z normami ASTM lub ASME.

• Weryfikuje wszystkie istotne wymiary, takie jak długość zanurzenia, średnica otworu i dopasowanie kołnierza, zgodnie z rysunkami technicznymi.

• Polega na poddaniu osłony wysokiemu ciśnieniu medium w celu sprawdzenia szczelności i wytrzymałości konstrukcji.

• Nieniszcząca metoda wykrywania pęknięć powierzchniowych lub wad spoin za pomocą barwnika fluorescencyjnego lub widzialnego.

• Badanie radiograficzne wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie lub gamma do wykrywania wad wewnętrznych spoin i nieciągłości grubości ścianek.

• Zgodnie z ASME PTC 19.3 TW-2010 zapobiegają rezonansowi i uszkodzeniom wywołanym wibracjami spowodowanymi turbulencją przepływu.
  

• Przy niskiej prędkości naprężenia działające na osłonę są mniejsze, co umożliwia stosowanie dłuższych długości zanurzenia lub słabszych profili.
  

• Materiał osłony termometrycznej należy dobrać w zależności od zakresu temperatur i środowiska (korozyjne, utleniające itp.), w którym będzie ona stosowana.
  • Studnie te mogą być wykonane z różnych materiałów, takich jak: SS304, SS316, HRS446, Inconel, Monel, ceramika itp.
• Zgodnie z konstrukcją Thermowell (trzon stromy, trzon prosty, trzon stożkowy)
  • Stromy trzonek - zapewnia szybszy czas reakcji i mniejszy opór.
  • Trzonek prosty – niezwykle wytrzymały, ale czas reakcji jest wolniejszy, a siła oporu w przepływie płynu jest duża.
  • Stożkowy trzonek – zapewnia dobry czas reakcji i wytrzymałość.
• Długość wsuwania osłony termometrycznej
  • Aby uzyskać najwyższą dokładność pomiaru temperatury, wymiar „U” powinien być wystarczająco długi, aby umożliwić zanurzenie całej wrażliwej na temperaturę części przyrządu pomiarowego w mierzonym medium.
    Pomiar temperatury cieczy: jeden cal lub więcej.
    Pomiar temperatury gazu: trzy cale lub więcej.
• Odporność na wibracje.
  • Płyn przepływający obok odwiertu tworzy turbulentny ślad (szlak von Karmana), którego częstotliwość występowania zależy od średnicy odwiertu i prędkości płynu.
  • Studnia termometryczna musi mieć wystarczającą sztywność, aby częstotliwość drgań nigdy nie była równa częstotliwości drgań własnych samej studni termometrycznej. Gdyby częstotliwość drgań własnych studni pokrywała się z częstotliwością drgań własnych, studnia zaczęłaby drgać, niszcząc się i pękając.
• Aby uniknąć uszkodzeń osłony termometrycznej spowodowanych nadmiernym ciśnieniem, siłami oporu, wysoką temperaturą, korozją i wibracjami, zaleca się przeprowadzenie obliczeń osłony termometrycznej w oparciu o zastosowanie:
  • Maksymalna lub robocza temperatura
  • Maksymalne lub robocze ciśnienie
  • Prędkość cieczy (gazu lub cieczy)
  • Gęstość cieczy.

• Akcesoria obejmują złączki kompresyjne, tuleje, złącza termopar, uszczelki i pierścienie podporowe, służące do instalacji i uszczelnienia.