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劉旭光
1 引言
儀表的設計選型是否科學，能否滿足現場實際需要，并且使用是否適當，是每一名儀表工作者在實際工作中應該考慮的問題，如果對熱電阻的選型設計和使用出現失誤，往往會帶來很大損失或嚴重影響生產的正常操作。本文對在實際工作中出現的一起熱電阻損壞事故進行了分析，提出了具體的注意事項。
2 具體案例
大慶石化公司水氣廠第一循環水場是為乙烯化工區提供工業循環水的專業水處理裝置，其中的供水溫度是一個很重要的控制指標，如果循環水的溫度過高就有可能造成化工廠大型機組聯鎖跳車，如果水溫過低就會帶來很大的制水成本，因此對水溫的控制是很嚴格的。在一次裝置檢修開車過程中，出現了6個熱電阻在裝置投水開車的過程中一次全部折斷的事故。
3 熱電阻保護套管在管道中的基本受力分析
3.1 投水瞬間的受力分析
假設熱電阻保護套管的半徑為R、插入深度為L、流體在管道內的壓力為P，為分析方便起見，假設此時水流是滿管狀態，則熱電阻保護套管的安裝圖和截面受力圖分別如圖1和圖2所示。
在管道投水的瞬間，保護套管的插入部分正面單向受力，如圖2的上圖所示，從而形成了保護套管繞其與管道結合點的轉矩受力系統。設其最小受力單元為dx、最小受力力矩單元為dm，可以推導出插入部分承受的力矩M如下：
3.2 投水平穩后的受力分析
此時的受力分析如圖3所示，在投水平穩即正常運行后，保護套管的正面和背面均處于受壓狀態，但由于保護套管阻力的原因造成了一定的壓力損失，使得正面的壓力大于背面的壓力，假設這一壓差大小為ΔP，則通過公式(1)不難推算出保護套管此時受到的轉力矩大小：
3.3 選擇和使用熱電阻過程的注意事項
(1) 插入深度一定要適當。從公式(1)和公式(2)中可以看出，當插入深度增加時，保護套管的受力成平方倍增加，因此在能夠滿足熱電阻與被測介質必要的接觸面積后，應盡可能減少插入深度，以便延長熱電阻的使用壽命。
(2) 在保證合理的保護套管強度下，優化選取保護套管的直徑。從公式(1)和公式(2)中可以看出，當保護套管的直徑增加時，套管的受力成線性增加，因此在選取套管直徑的時候，既要合理的保證套管的強度，同時又要盡可能的減少套管直徑，以減少套管的受力。但是往往人們存在一個誤區，即增加套管的直徑有利于提高套管的強度卻忽略了同時也成倍地提高了套管的受力。
(3) 系統開工投料時，避免管線上的閥門突然全開。從公式(1)中可以看出，在剛投料開閥的瞬間，保護套管是單向受力并且是很大的，此種情況雖然無法避免，但在開工過程中，應使閥門比較緩慢的開啟，系統壓力緩慢增加，使得套管的正面和背面同時受壓，減少轉矩。此種情況也往往被人們所忽略。
4 結語
一般的教科書或產品選型樣本對熱電阻的選型有一定的介紹，如時間常數、抗震性能、耐壓范圍等，但對其在流體中的受力狀況、選型的定性分析及開工中應注意的事項卻沒有提及到，本文通過一具體實例，對這一內容起到了一定的彌補作用，希望可對儀表工作者的選擇和使用熱電阻工作起到一定的指導作用。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號