关于有害介质对贵金属热电偶腐蚀的预防措施

    现代工业的发展,对测温元件的要求越来越高,热电偶的好坏,对降低能耗、提高环保有着密切的关系,在化工、冶炼过程中,贵金属热电偶是不可缺少的测温元件。

    通常贵金属热电偶用在锅炉炉膛、化肥造气炉、焚烧炉、脱硫装置、焦炉、炼铁高炉的烟道等装置中,这些装置温度高、有害介质多,要求热电偶耐磨性好、耐高温、耐腐蚀,这些装置在燃烧时泄放出硫、酸、氢等有害介质,致使热电偶污染,往往铂铑热电偶出现变硬、变脆、变黑导致断路,这种现象称为热电偶中毒。为了防止热电偶中毒,延长使用寿命,降低成本,针对这些情况,笔者十几年来研究分析,总结出以下几点措施,可减少热电偶污染,延长使用寿命。

    1　热电偶偶丝的预防措施

    在加工过程中,先将铂丝热处理,使偶丝软化,软化后进行清洗,清洗时用酒精擦净,再用纯水煮10 min钟,擦干放在玻璃容器中待用。穿偶丝用的刚玉或高铝管(以下简称高铝管),需用稀酸洗净,再用清水冲洗干净,烘干后与偶丝组装,减少本身污染源。

    2　套管的选择与预防措施

    国产高铝管往往密度不好,用放大镜观察,可看到好多微孔,在使用时,温度越高,高铝管体积越膨胀,有害气体分子越活跃,这时就容易进入管内,污染偶丝。长期在高温介质中,如油、煤、瓦斯等燃烧后产生氢、酸、硫等有害元素,使偶丝中毒,中毒后随着时间增长偶丝很快温度偏低,使实际控制温度偏高,丝材变脆,最后导致偶丝断路。根据上述原理,高铝管的密度和光洁度与偶丝的寿命有直接关系,因此在选择高铝管时要检查管子的密度和不洁度,最好选择进口的管子(日本的管子较优),国外的高铝管在制造过程中由于制造设备好,烧结后密度较好。

    3　套管间和管壁的预防措施

    如果用双层管在外管与内管间用氧化镁粉或石墨粉填饱可减少有害气体进入。

    如果是单层管,外管壁涂一层高铝粉,涂前把管子放在水中浸泡1小时,让细孔胀大,再把高铝粉用布来回擦几次,使细粉浸入管的毛细孔中,堵住,可减少有害气体进入管内。

    4　用正压输气法预防

    由于护套管在高温下扩张,产生金属分子结构变化,又因高温下的氢离子活跃,渗透进管内,腐蚀偶丝。因此采用正压输气法,以减少其腐蚀。其方法如下:可在热电偶连接装置上、法兰或螺丝上部加工一个螺纹接口(作为进气口),口内焊一条不锈钢毛细管。在连接装置另一面钻一小孔作为出气孔(见图1),在螺纹接口处送入氮气,输入压力0·1MPa,这种方法可使有害气体进入套管内马上随氮气排出管外,以达到保护偶丝不受有害气体腐蚀的目的,从而可延长热电偶的使用寿命。带有正压输气的热电偶称为吹气热电偶。