連續熱電偶用于高溫設備表面溫度測量時都需要給業主方提供技術方案，本文分享一份昌暉儀表編制的反應器表面測溫系統技術方案給大家，供同行參考。
一、投標單位企業簡介
內容投標企業自己添加。
二、表面測溫系統設計依據
本方案依據××××公司提供的《超臨界反應器項目表面測溫系統技術規格書》及《熱電偶布置圖》設計而成。
1、氣象條件
①地點：南京
②溫度：-13.1℃~39.7℃
③月平均相對濕度：76%
④地區大氣壓：年平均101.55kPa
⑤儀表防護:在裝置中含有腐蝕性的工藝氣體，所供貨物防護等級按規格書要求。
2、相關標準和規范
本表面測溫系統將遵循下列標準和規范
①GB/T 36016-2018鎧裝連續熱電偶電纜及鎧裝連續熱電偶
②JJF 1631-2017連續熱電偶校準規范
③爆炸性環境用防爆電氣設備：GB 3836，IEC 60079
④熱電偶標準:IEC584及制造廠標準
⑤儀表防護：IEC 60529、 BS EN 60529 1992或NEMA ICS 6-83
三、表面測溫系統功能及技術特色
1、表面測溫系統功能
在《超臨界反應器項目表面測溫系統技術規格書》中已對系統工作出相關描述：“超臨界反應器為壓力容器，爐膛內正常溫度在650℃左右，壁溫正常溫度約150-300℃。若表面溫度超過設計溫度，受壓的反應器金屬外殼強度降低，許用應力迅速下降，造成設備不安全，因此要求測量反應器表面溫度并給予報警。
反應器表面測溫系統是將測溫電纜纏繞(敷設)在反應器外壁上來進行測量，測溫電纜是一種能夠探測一條連續路線上存在的最高溫度的線狀溫度傳感器，其信號被傳到DCS以監控最高溫度出現的區域。測溫電纜與普通熱電偶不同之處在于它的熱接點不固定，始終與電纜上的最高溫度相對應。如果把它合理地鋪在一個面上，電纜反映出的溫度可視為其所在區域出現的最高溫度。”
注：以上文字中的“測溫電纜”即為本技術方案中昌暉儀表制造有限公司提供的“連續熱電偶”
本超臨界反應器表面測溫系統技術方案是昌暉儀表制造有限公司根據××××公司項目的《超臨界反應器項目表面測溫系統技術規格書》及《熱電偶布置圖》定制設計，技術方案涉及完整表面測溫系統的供貨范圍及相關儀表、安裝附件的設計、選型、制造、檢驗驗收、技術指導、質保等方面內容。
昌暉儀表制造有限公司核對了××××公司提供的《超臨界反應器項目表面測溫系統技術規格書》及《熱電偶布置圖》技術要求，特編制此技術方案。本方案中將反應器的待測表面分為××個測溫區，通過對每個測溫區的溫度分別測量，達到對反應器表面溫度檢測的設計思路和方法。表面溫度測量所采用溫度傳感器為昌暉儀表制造有限公司的連續熱電偶，自動檢測出每個測溫區的最高溫度值，該溫度值以毫伏信號形式接入高阻抗溫度變送器，由溫度變送器將溫度值轉換為4-20mA電流信號送入工廠DCS系統，實現對各測溫區最高溫度的實時監測和測量；各溫區的溫度報警設定由用戶在DCS上設定。
2、連續熱電偶原理、結構及特點
①連續熱電偶工作原理
連續熱電偶是一種用于測量沿熱電偶縱向空間最高溫度點溫度的新型傳感器，它的測溫原理與熱電偶相同。它的一對熱電極就是一對熱電偶絲，當連續熱電偶長度上任何一點的溫度(T1)高于其他部分的溫度時，該處的熱電極之間的絕緣電阻就降低，導致出現“臨時”熱電偶測量端，這時它就構成一支常規熱電偶，只要在熱電極參考端測量出熱電勢，就能確定接點處(“臨時”熱接點)溫度(T1)。如果熱敏電纜上另外一處出現T2高于T1的情況，該處熱電極之間的絕緣電阻會變得低于T1點的電阻，導致出現新的“臨時”熱電偶測量端，那么熱電極參考端測量出的熱電勢，對應于熱電偶上新出現的T2點處的溫度。這就是“臨時”熱電偶熱接點之所以能跟蹤熱敏電纜上的最高溫度點的原理，如圖所示：
②連續熱電偶結構
連續熱電偶主要由熱電極、隔離材料、保護管三部分構成。熱電極是一對平行的彼此隔開一定距離的導線，電極的分度號、材質與標準化熱電偶相似，國產一般選K型熱電偶做電極，熱敏電纜的熱電勢與溫度成一一關系。熱電極之間緊密填充的隔離材料是用專門工藝制成的具有負溫度系數(NTC)的熱敏電阻材料，低溫時電阻很大，是一種絕緣體，隨著溫度的升高，電阻急刷降低。熱敏電阻材料是制造熱敏電纜的關鍵，曾采用不同的負溫度系數熱敏電阻材料作為隔離材料，例如，20世紀80年代研制的連續熱電偶采用二氧化錳作為負溫度系數熱敏電阻材料(見美國專利4647710)。目前市場上有幾種由不同的負溫度系數熱敏電阻材料制成的連續熱電偶，其最外層是鎧裝金屬保護管，如耐熱耐蝕合金、不銹鋼或雙層聚四氟乙烯等，為連續熱電偶提供了良好的機械強度和柔韌性，安裝和使用都很方便。端部有接插件，可以通過補償導線接線至溫度變送器。
③鎧裝連續熱電偶特點
a、結構簡單。連續熱電偶沿線任意點均可感溫，自動產生毫伏信號，無需外接電源。
b、堅固耐用。鎧裝結構，既有較好韌性，又有足夠強度，安裝時可彎曲，易夾緊、固定，幾乎不需要日常維護保養，防潮防濕。
c、可分度。連續熱電偶的熱電動勢與溫度的關系參照廠家提供的連續熱電偶分度表，無需現場標定。
d、兼容性強。可與高阻抗顯示控制儀兼容(通用顯示控制儀不能與連續熱電偶配套使用)；也可將連續熱電偶信號用專用溫度變送器轉換成標準信號。
e、報警點可顯示儀表或DCS上任意隨時設定
f、報警后可自動恢復到初始狀態，反復使用
g、可以測量溫度上升的速率
h、測量最高點溫度(非平均溫度)
i、不需現場校準，無需激活
j、連續熱電偶的輸出熱電勢與同種K型熱電偶相比稍有降低(在同一溫度下，連續熱電偶的溫度一致性不如普通熱電偶，偏差可達±10℃)。
四、反應器表面測溫系統技術方案
1、反應器表面測溫系統技術方案
①本技術方案中將反應器外殼待測表面劃分為××個測溫區，每個測溫區用1支長度不等的連續熱電偶。連續熱電偶通過安裝附件固定于反應器設備表面，連續熱電偶與專用補償導線中間通過歐米茄高溫陶瓷連接器連接(安裝在防水接線盒內)，延長導線另一端接入置于現場接線箱中的溫度變送器。本設計方案中每一支連續熱電偶配置2套歐米茄高溫陶瓷連接器，每一支連續熱電偶配置1個溫度變送器，溫度變送器安裝與防爆儀表箱內滿足EXD II BT4防爆等級的要求。
連續熱電偶、補償導線、溫度變送器、防爆儀表箱和DCS系統連接示意圖如下：
②各測溫區最高溫度報警參數設置
連續熱電偶的實時溫度測量值由溫度變送器轉換為4-20mA電流信號送入DCS系統，所有的報警參數設置、溫度變化曲線記錄等功能均在DCS系統完成，4-20mA信號接入DCS和DCS相關組態均不屬于本技術方案包含的范圍。
③連續熱電偶在反應器上的分布
連續熱電偶在反應器上的分布按照技術規格書附圖設置。
2、本技術方案的供貨范圍
①連續熱電偶數量、長度及具體技術要求
a、按照××××公司提供的《超臨界反應器項目表面測溫系統技術規格書》，本技術方案需要供貨的連續熱電偶共計××支，具體規格如下：
b、連續熱電偶技術要求
◆外層護套：Inconel600
◆測溫元件：K型熱電偶
◆輸出信號：與纜線最高溫度點溫度相對應的直流毫伏信號
◆絕緣保護：使用注入特殊絕緣材料的玻璃纖維
◆線纜結構：NTC絕緣、外層護套
◆正常工作溫度：95℃～880℃
◆極限工作溫度：－40℃～900℃
◆溫度測量誤差≤±10℃，響應時間≤10s
◆電磁干擾保護：金屬管
◆外徑尺寸：φ3mm
②連續熱電偶位號標識牌
每1支連續熱電偶(備用除外)配套配不銹鋼位號標志牌1片，共計××片
③配套歐米茄高溫陶瓷連接器
每1支連續熱電偶配套配套歐米茄高溫陶瓷連接器2套(1套完整連接器分為公連接器和母連接器兩部分)，歐米茄高溫陶瓷連接器共計××套。
④溫度變送器數量
a、本技術方案需要供貨的連續熱電偶配套溫度變送器共計××個，有美國摩爾工業國際公司和昌暉儀表制造有限公司可供選擇。
b、溫度變送器技術要求
◆輸出：4-20mA
◆供電電源：DC24V
◆防護等級：IP65
◆防爆等級：溫度變送器屬電子產品，不能提供《超臨界反應器項目表面測溫系統技術規格書》所要求的EXD II BT4防爆等級要求
⑤專用補償導線
a、本技術方案需要供貨的連續熱電偶補償導線共計××米，型號KX-HT-FFP-2×0.5mm2。
b、技術參數：
◆環境溫度：－40℃～180℃(《超臨界反應器項目表面測溫系統技術規格書》所標注溫度范圍為－40℃～250℃，250℃已超過聚四氟乙烯極限使用溫度)
◆外層護套：聚四氟乙烯
◆內層護套：聚四氟乙烯
◆類別：延長型
◆線纜結構：內屏蔽、雙絞線
⑥防爆儀表箱
a、本技術方案需要供貨壁掛式防爆儀表箱××個，具體尺寸實際裝配要求確定(內部配套××片接線端子、安裝板和溫度變送器安裝附件)。
b、技術參數
◆防爆等級：ExdIIBT4
◆防護等級：IP66
◆材質：鋁合金
◆內部配置接線端子數量：××個(1.5mm2，帶1-××#連續編號)
◆尺寸：防爆箱內部需要放置××個端子及××個溫度變送器，具體尺寸按需要確定
◆進線口：下側××個（配置G1/2″鍍鋅碳鋼防爆格蘭頭）
◆出線口：下側××個（配置G1 1/2″鍍鋅碳鋼防爆格蘭頭）
◆安裝：壁掛式(M8螺栓)
◆附件：成套
◆儀表防爆箱上位號：××××
⑦連續熱電偶安裝附件及現場施工材料
◆全不銹鋼固定組件
全不銹鋼固定組件共計××套。全不銹鋼固定組件材質304材質，每套含1個通絲螺桿、2個平墊圈、2個彈墊圈、2個螺母，約有6%余量。
◆壓板及填料
壓板及填料共計××米。
◆走線槽盒等
走線槽盒及現場安裝固定所需槽鋼及角鋼等一批，按現場需要統計購買。
3、產品驗收標準及驗收時間
①連續熱電偶產品生產執行GB/T 36016-2018鎧裝連續熱電偶電纜及鎧裝連續熱電偶；連續熱電偶驗收驗收執行JJF 1631-2017連續熱電偶校準規范。
②溫度變送器驗收執行JJF 1183-2007溫度變送器校準規范。
③防爆儀表箱取得防爆合格證，滿足ExdIIBT4要求。
④驗收時間：貨到30內。特別說明，××××公司對昌暉儀表制造有限公司所提供的產品的驗收與項目整體是否通過業主方驗收沒有關聯，不得以業主方對項目整體驗收的進度和時間作為本表面測溫系統的驗收的進度和時間。
4、反應器表面測溫系統交貨時提供的技術資料
①連續熱電偶
a、連續熱電偶出廠測試數據
連續熱電偶出廠時按照JJF 1631-2017連續熱電偶校準規范提供每一支熱電偶的80℃、150℃、200℃、250℃和300℃溫度點進行校準，并提供相應檢測數據。
b、產品合格證
②溫度變送器
a、國產溫度變送器提供產品出廠合格證；進口溫度變送器沒有合格證，提供產品校準原件外國公司需要單獨收取費用。
b、溫度變送器提供安裝使用等的技術文件資料
③防爆儀表箱
◆防爆儀表箱由生產廠家提供加蓋公章的防爆證書復印件。
◆產品合格證
5、反應器表面測溫系統質保期
a、昌暉儀表制造有限公司對所提供的反應器表面測溫系統提供18個月質保，質保期從貨到之日起計。
b、在質保期內，產品質量出現問題，賣方負責免費修復或更換(不提供產品在現場的安裝及拆卸)；質保期外成本價格提供備件供應。
6、本技術方案與××××公司《超臨界反應器項目表面測溫系統技術規格書》的差異
①關于連續熱電偶使用壽命方面的差異
《超臨界反應器項目表面測溫系統技術規格書》提到：“測溫電纜正常使用壽命不小于20年。在20年的正常使用壽命內，因測溫電纜質量出現問題的，賣方負責免費維修或更換”，因現場使用工況各不相同，同一熱電偶在不同工況其使用壽命不同，國內外均無相關標準和規范規定“測溫電纜正常使用壽命不小于20年”，昌暉儀表不能提供“使用壽命不小于20年的測溫電纜”且不承擔因產品20年正常使用壽命內損壞的維護和更換。
②現場設備安裝調試方面的差異
本技術方案和報價均不包含現場設備安裝調試內容及相關費用。昌暉儀表有償提供1人/1次、時間6日內的現場技術服務，免費提供長期技術支持。
到這里《跟我學做一份完整高溫設備表面測溫系統技術方案》的內容就分享完了。此技術方案的核心測溫產品為連續熱電偶，歡迎你到 http://www.fg316.com/product/2513.html 深入了解連續熱電偶這種產品。
