外径の異なる外装熱電対の代表的な故障解析と対策

この記事では、外装熱電対の現場での応用に基づいて、さまざまな外径を持つ外装熱電対の典型的な故障解析と対策を紹介します。 これらの内容が、皆さんが現場で装甲熱電対の障害を迅速に解決し、対処するのに役立つことが期待されます。
故障現象 1: K タイプ Φ 1.5 mm 外装熱電対を室温から 900 度まで 30 時間使用し、10 回の熱サイクル後に破損
検査と分析: X 線検査の結果、複数回の断線が判明しました。
原因: 外装熱電対の外径を操作する場合、一般的に使用される温度範囲は次のとおりです。 熱サイクル条件下では、外装熱電対スリーブの材質、絶縁材（MgO）、熱電対線の膨張係数の違いにより、熱電対線が過度に伸縮し、断線の原因となります。
対策: 外装熱電対の直径を大きくし、熱電対と保護管の間の距離を調整し、温度変化に対するスペースを残し、熱電対線にかかる力を減らします。
故障現象2: K型Φ4mm外装熱電対を470度の温度で30時間使用したところ、+4.6度の誤差が発生しました
検査・分析：400度で検査した場合、誤差は4.1度
原因: K 型熱電対の短距離秩序変態現象により、熱電対が 450-600 度の特定の温度範囲にある場合、短時間のうちに冶金学的効果 (配列の変化に起因する) が発生します。 、熱起電力の変化を引き起こします。 この現象は可逆的であり、K タイプ熱電対の特性である 900 度以上の熱処理によって元の校正値に戻すことができます。
対策：短距離秩序変態は材料自体の特性であり避けられません。 手の圧力の影響が少ないN型熱電対の使用を推奨します。
故障現象３：K型Φ 8mm外装熱電対が1年使用後にフランジ溶接部で断線しました。 測定システム内のクロム酸およびリン酸の蒸気の存在
検査と分析: 顕微鏡分析により、外装熱電対の破損部分に粒内結晶を貫通する形で管壁を貫通する亀裂があることが判明しました。
原因: 試験ガスがフランジの下で凝縮し、溶接中に残留応力が発生し、腐食亀裂が発生します。
対策：フランジにソケットを取り付け、外装熱電対を固定してください。
故障現象４：Ｋ型Φ ４ｍｍ外装熱電対（外管材質インコネル製）を９８０度で使用した。 3ヶ月使用後、温度表示器が揺れたり、時々点いたり消えたりするようになりました。 温度が高い場合は断線状態になります。 気温が下がると測定値が表示されます。 検査と共有: X 線検査により、ワイヤーの断線が判明しました。 断面を顕微鏡で観察したところ、結晶粒径は粗大で脆性破壊痕が認められた。

原因： 外装熱電対は温度測定中に大きな温度勾配にさらされており、外装熱電対素線とケースとの温度差や熱膨張係数により、熱電対素線に過大な応力がかかります。 高温部と低温部では粒成長速度が異なるため、粒界脆性破壊が発生します。
対策: 外装熱電対を設置する場合は、支持パイプを追加して外装熱電対の位置の温度勾配を緩和します。
障害現象 5: 外装熱電対が設置前に導通しない
検査・解析：配線端末の芯線の被覆に重大な損傷があり、断線が発生していることが判明しました。
原因：配線時または芯線の被覆を剥がす際に破損した。
対策：乱暴な分解・組立を避けるため、設置担当者への専門スキル研修を強化します。
故障現象 6: 熱電対が屋外に設置されている (内部設置されている) Φ 6 mm の外装熱電対コアがガス温度測定のために屋外に設置されています。 一定期間使用した後、外装熱電対の外側保護管が損傷しました
検査・分析：保護管の損傷部分や管内の付属品を顕微鏡で分析・検査します。
原因：細孔腐食、応力腐食、亀裂が認められ、Cl - イオン、SO4- イオンが多量に存在する。
対策：熱電対を設置する際は、雨水が浸入しないように保護に注意してください。
障害現象 7: 外装熱電対を 6 か月間使用すると、温度測定値が変動し、絶縁抵抗が低下します。
検査・分析：熱電対管の肉厚が薄くなって亀裂が発生しており、亀裂付近の絶縁材の脱落が確認されました。
原因：振動環境では、振動により温度測定器と外装熱電対との間に摩擦が発生し、外装熱電対の肉厚が薄くなる。 損傷部分から蒸気が浸入し、装甲内部の断熱材と反応して体積膨張を引き起こします。 内圧が上昇すると、二次亀裂が広がります。
対策：外装熱電対の振動を防ぐために固定ネジを取り付けてください。
障害現象 8: 80-90 度での使用中の T 型外装熱電対の絶縁低下
検査と分析: 電子顕微鏡による観察により、外装熱電対に亀裂があることが判明しました。
原因: 外装熱電対には応力腐食亀裂と疲労断面がいくつかあります。
対策：外装熱電対の固定方法を改善する。