温度计套管的性能测试计算

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温度计套管断裂原因分析及解决方案

温度计套管断裂原因分析及解决方案马如宏【摘要】分析并推测了温度计套管断裂的可能原因——共振,阐述了共振的产生原因.参照尾流振动频率和固有频率的计算公式,提出了五种避免温度计套管在使用过程中产生共振的解决办法；最终在不影响测量精度的前提下对温度计套管的设计、选型提出了科学、合理的解决方案；并重新计算了新设计的温度计套管在实际工况中的尾流振动频率fs和固有频率fcn,确认在该工况下套管将不再因为共振发生断裂.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2013(049)001【总页数】3页(P61-63)【关键词】温度计套管;固有频率;尾流振动频率;共振【作者】马如宏【作者单位】北京沃利帕森工程技术有限公司上海分公司,上海200001【正文语种】中文【中图分类】TQ056.1+1温度是石化、化工、冶金、电力等行业不可缺少的重要参数之一，温度计按测温元件是否接触被测介质可以分为接触式和非接触式两大类。

接触式测温方式具有简单、可靠、成本低廉等优点，在工业生产中得到广泛应用。

由于石化行业中被测介质往往具有毒性、易燃易爆、腐蚀、高温、高压等危险性，为了在不停止生产的前提下在线维修和更换测温元件，利用温度计套管与被测介质相接触，测温元件通过感受温度计套管末端温度来测量流体实际温度。

由于套管直接深入工艺设备、管道中，接触工艺介质，当某种原因引起套管发生断裂，轻则损坏测温元件，导致工艺介质泄漏；重则损坏机泵、压缩机等关键设备，造成安全事故。

出现该问题时，不能仅换上同样规格的温度计套管，需找出导致温度计套管断裂的原因，提出相应的解决、改进方案，才能避免类似事故发生。

1 温度计套管断裂实例某合成氨装置在生产过程中曾经发生了减温减压器蒸汽管线泄漏事故，经紧急停车检查后发现事故是由于蒸汽管线上的温度计套管断裂引起的。

因此笔者代表设计方分析温度计断裂原因，并提出可行的解决方案。

1.1 温度计套管断裂原因分析根据以往经验，导致温度计套管断裂的原因主要有以下5个方面：1）温度计套管共振是由于流体流经温度计套管产生的尾流振动频率fs接近套管的固有频率引起的，严重时可能造成套管的断裂。

温度计套管性能研究

温度计套管性能研究孔祥翠;张育玮;胡泊【摘要】现有的温度计套管性能分析主要集中在固定频率和激励频率关系上,忽略了套管的受力情况.根据ASME PTC 19.3TW-2010,引入了频率限制、稳态应力限制、动态应力限制、流体静力学应力极限四个准则,判断套管是否适用于各种工况,并通过计算实例验证方法可行性.同时,分析了套管几何尺寸对部分套管性能的影响,对温度计套管的选型设计具有一定的参考价值.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2016(052)005【总页数】5页(P54-57,60)【关键词】温度计套管;频率限制;稳态应力;动态应力;流体静力学应力极限【作者】孔祥翠;张育玮;胡泊【作者单位】中国寰球工程公司新疆分公司,新疆克拉玛依833699;中国寰球工程公司新疆分公司,新疆克拉玛依833699;中国寰球工程公司新疆分公司,新疆克拉玛依833699【正文语种】中文【中图分类】TH811温度是工业生产中最普遍、最重要的热工参数之一[1-2]。

在测量温度时，为了保护感温元件免受机械损伤和腐蚀，延长温度计的使用寿命，一般都会配有保护套管[3-5]。

常见的套管类型有锥形、直形、阶梯形，过程连接形式有法兰连接、螺纹连接、焊接。

套管特性主要受到几何结构、过程连接形式、材质等的影响。

以往的套管性能分析主要集中在套管的固有频率和激励频率限制上，具有一定的局限性[6-7]。

实际上，套管在流体中受到多种力的共同作用，包括流体冲击引起的稳态应力、卡曼漩涡引起的动态激励等，如果分析不全面，可能会造成套管选型不合适，影响温度计测量精度。

随着物理学科的发展，对套管建模和受力分析将更加准确，为更多地深入分析不同工况下的套管性能[8-9]提供了支持。

笔者根据ASME PTC 19.3 TW—2010[10]，论述了判断套管是否合适的四个准则，并且分析了套管几何尺寸对套管性能的影响，有效地保证了温度计在准确可靠测量的基础上优化套管设计。

温度套管强度计算方法

１）验证套管本身及套管连接件承载介质静压
力的能力。２）验证套管承受来自介质流动产生的稳态应
力和疲劳应力（也称动态应力）的能力。由于共振与非共振工况下套管应力计算的理
论公式完全不同［４］，因此为了计算不同流速条件下的稳态应力和疲劳应力，必须判断套管是否有共振现象发生。
稿件收到日期：２０１８－０６－１２，修改稿收到日期：２０１８－１１－１６。作者简介：张宓（１９８１—），男，黑龙江大庆人，获工学硕士学位，现就职于大庆石化工程有限公司，主要从事自动控制设计工作，任工程师。
工业用热电偶、热电阻、双金属温度计等温度检测元件，要求既能迅速准确测温又能够具有足够的强度，以满足复杂工况要求。因此，在工业温度测量领域大量使用了温度套管，套管可以隔断温度检测元件与介质的直接接触，并进行有效支撑和固定，以达到延长使用寿命、提高安全性和改善可维护性的目的。［１］
本文在ＡＳＭＥＰＴＣ１９．３ＴＷ—２０１６《温度套管性能测试规范》的基础上［３］，结合其他文献的相关内容，总结出了一套温度套管强度计算的具体实现方法。１温度套管强度计算内容
当套管插入具有流动介质的管道或容器时，受力状况类似于１根悬臂梁受到介质压力以及流动引起的冲击力的干扰作用，因此套管强度计算应包括以下几方面的内容：

温度计套管的计算

直至破坏［。２］因此，于温度计套管来说，使温度计套管对应的和满足一定的关系，避免共振的产生，以
１温度计套管的计算
简谐运动的振动频率是由振动物体本身的性质决定的，以叫固有频率（）所。固有频率与物体的密度、形等物理因素有关。外
转方向相反的有规则的两行涡列，称为卡曼故
涡街。
勺勺
与被测介质相接触，温度测量仪表可分为接触式与非接触式两大类。在现代化的石油化工装置中，接触式温度仪表依据测量原理主要分为以下几种：
（）１
式中Ｓ— —斯特罗哈系数，雷诺数为５× ￡在
１１ × １范围内，￡本上Ｏ～５Ｏ的Ｓ基
是一个常数，于圆柱体Ｓ＝０２；对ｔ．０
— —
计算，温度计套管的形状和结构形式应该依据介质
的方法。
对卡曼涡街的研究发现，由于柱面上的涡以一
定的频率交替脱落，因而柱面压力和切向力也以相同的频率发生规则的变化，生交变的横向力，产如
果这个施加在圆柱上的横向交变力与圆柱的固有
频率相等，就会引起柱的共振，其振幅越来越大使
收稿日期：０７０ — ２修改稿收到日期：２０ — ３２２０－３１；０７０ — ８

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨温度计保护套管是一种用于保护温度计和增强其测量精度的装置。

在实际应用中，温度计保护套管的共振频率是一个重要的参数，它直接影响着温度计的测量精度和稳定性。

因此，对温度计保护套管的共振频率进行准确的计算和分析，可以帮助我们更好地了解其性能特点，并为实际工况的选择和应用提供参考依据。

首先，我们需要了解温度计保护套管的共振频率计算方法。

一般来说，温度计保护套管的共振频率可以通过有限元分析或理论计算的方法来求解。

有限元分析是一种数值计算方法，通过对温度计保护套管的结构进行离散化，建立有限元模型，然后通过求解特征值问题来得到共振频率。

而理论计算则是基于结构力学和振动理论，通过对温度计保护套管的几何形状、材料性质和边界条件等进行分析，推导出共振频率的计算公式。

在实际计算中，可以根据具体情况选择合适的方法进行计算，以获得准确的共振频率值。

其次，我们需要讨论温度计保护套管的适用工况。

温度计保护套管通常用于工业生产过程中的温度测量，因此在选择和应用时需要考虑到工作环境的要求和限制。

例如，在高温、高压、腐蚀性环境下，需要选择耐高温、耐腐蚀的材料制成的保护套管；在振动、冲击较大的工况下，需要考虑保护套管的抗振动性能。

此外，温度计保护套管的共振频率也是一个重要的参数，应根据具体的工况要求进行计算和分析，以确保温度计的测量精度和稳定性。

综上所述，温度计保护套管的共振频率计算和适用工况探讨是温度计应用中的重要问题，通过对共振频率的准确计算和工况的合理选择，可以提高温度计的测量精度和可靠性，确保其在工业生产过程中的准确应用。

在实际工程中，需要结合理论计算和实验验证的方法，对温度计保护套管的性能进行全面的评估和优化，以满足不同工况下的需求。

温度计套管尾频计算wfc[详解]

温度计套管的性能测试计算
温度计及传感器按照测温方式可以分为接触式和非接触式，工业冷冻机组大多使用的是接触式，由于制冷系统内部压力比较高，一般采用将温度计插入套管中，温度计套管与测温流体直接接触，测温套管设计如果不合理，会导致套管发生共振而损坏，不仅直接影响温度测量，还会造成制冷系统的泄露，因此设计套管时必须进行性能计算。

对温度计套管经常采用尾频计算【WFC】：
WFC是Wake Frequency Calculation
当流体流经温度计套管时，由于套管对流体的遮挡作用导致流体的动量发生改变，而这将会在套管后部产生一个湍流尾流，而且这个尾流内会形成一个漩涡，且漩涡会沿着套管两边交替地脱落，这种交替脱落的漩涡直接作用于套管上，会对套管产生两种周期性变化的力：沿流体流动方向的升力和流体流动方向平行的曳力，这两种力将导致套管发生振动，严重时会导致套管发生共振，对温度计套管造成损坏。

对于温度计套管性能测试计算时需要核算三个量：
1、振动计算
尾流振动频率f w、温度计套管固有频率f n
要求【f w / f n≤0.8】总的设计原则
2、最大操作压力
必须满足材料的许用应力
3、最大插入深度
满足f w / f n≤0.8。

温度计套管尾频计算WFC

对于温度计套管性能测试计算时需要核算三个量：
1、振动计算
尾流振动频率f w、温度计套管固有频率f n
要求【f w / f n≤0.8】总的设计原则
2、最大操作压力
必须满足材料的许用应力
3、最大插入深度
满足f w / f n≤0.8
综合诸多因素，对温度计套管影响最大的因素是：温度计套管插入深度、温度计套管尖端直径，设计时需考虑审核，以满足总的设计原则。

温度计套管的性能测试

温度计套管的性能测试王志强;马龙涛【摘要】The article analyses and speculated that the thermometer casing possible causes of bent and even broken——resonance, resonance causes are described. Summarizes a thermowell performance test methods and steps, and an example to elaborate the thermowells for natural frequencies and the relationship between Vortex shedding frequency, and stresses the need to meet the conditions of the thermowell.%本文分析并推测了温度计套管弯曲甚至断裂的可能原因——共振，阐述了共振产生的原因，总结出了一个温度计套管性能测试的方法步骤，并通过一个实例详细阐述了温度计套管固有频率和漩涡脱落频率之间的关系，以及温度计套管的应力需要满足的条件。

【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2016(023)007【总页数】5页(P81-85)【关键词】温度计套管;卡曼涡街;共振;固有频率【作者】王志强;马龙涛【作者单位】中石化石油工程设计有限公司，山东东营 257026;中国石油大学华东，山东青岛 266580【正文语种】中文温度是石化、化工、冶金、电力等行业不可缺少的重要测量参数之一。

按照测温方式的不同，目前温度计可以分为接触式温度计和非接触式温度计两大类。

非接触式温度计可以分为红外式温度计和辐射式温度计；接触式温度计主要包括水银膨胀式温度计、电容式温度计、热电偶温度计和热电阻温度计等。

简单、可靠、成本低廉是接触式温度计的突出优点。

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨朱东利;高嗣晟【摘要】以常用的温度计保护套管为例,计算其固有频率,并计算共振时的最大流速和压力.通过典型的温度计套管频率的计算,推导出哪些工况条件下要特别注意对温度计保护套管频率进行计算,避免产生共振,导致生产事故,并提出温度计保护套管在设计选型时的注意事项.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2016(052)006【总页数】4页(P55-58)【关键词】保护套管;共振;频率计算【作者】朱东利;高嗣晟【作者单位】中建安装工程有限公司,南京210000;中国石油集团东北炼化工程有限公司葫芦岛设计院,辽宁葫芦岛125000【正文语种】中文【中图分类】TP811温度仪表保护套管选型不当会产生共振，使保护套管断裂导致安全生产事故发生。

依据HG/T 20507—2014《自动化仪表选型设计规定》4.1.3条规定：“在工艺流体温度、压力、流速较高的场合，宜对保护套管进行振动计算”[1]。

本文以某常规类型的温度计保护套管为例，探讨温度、压力、流速达到多少时需注意温度计保护套管的频率计算。

温度计保护套管有直形、锥形和阶梯形，直形套管一般用于中低压场合；对于被测介质流速较高或要求温度计保护套管有高强度的场合，选用锥形保护套管[2]；对于要求减小阻力或缩短热响应时间的场合，可选用阶梯形保护套管。

笔者以图1所示的常用法兰连接的锥形保护套管为例，进行固有频率的计算。

为了提高温度计的响应速度，一般可选温度计外径为6mm，保护套管内径d=6.6mm，锥形套管根部外径A=25mm，端部外径B=19mm，平均外径Da=(A+B)/2=22mm，保护套管端部厚度t=6.5mm，保护套管插入深度L=275mm，其中150mm为法兰接管长度[3]，125mm为插入到管道内的长度，套管根部圆角半径b=0。

保护套管材质选用ASTM A 182 F316不锈钢，保护套管在环境温度下的密度ρm=8000kg/m3。

套管高低温实验报告模板

套管高低温实验报告模板
以下是一个简单的套管高低温实验报告模板，供参考：
实验名称：套管高低温实验
实验目的：评估套管在高温和低温环境下的性能和可靠性。

实验装置：
- 套管样品
- 温度控制设备（高温和低温）
实验步骤：
1. 准备套管样品，并确保其符合实验要求。

2. 将套管样品放置在温度控制设备中。

3. 设置高温条件，例如100°C，保持一定时间（例如2小时），记录套管表面温度变化和任何异常情况。

4. 设置低温条件，例如-20°C，保持一定时间（例如2小时），记录套管表面温度变化和任何异常情况。

5. 观察套管的物理变化，例如变形、开裂等。

6. 测量套管的尺寸变化，例如直径、长度等。

7. 记录实验结果，并进行数据分析。

实验结果：
1. 在高温条件下，套管表面温度上升到100°C，无任何异常情况发生。

2. 在低温条件下，套管表面温度下降到-20°C，无任何异常情况发生。

3. 套管的尺寸变化范围在实验误差范围内，未发现明显变形或收缩。

结论：
根据本次套管高低温实验的结果，可以得出以下结论：
1. 套管在高温环境下表现出良好的耐热性能，未发生任何异常情况。

2. 套管在低温环境下表现出良好的耐寒性能，未发生任何异常情况。

3. 套管的尺寸稳定性良好，未发现明显变形或收缩。

备注：此为简化版实验报告模板，具体报告内容可根据实验要求进行适当调整和补充。

套管式温度计测量误差计算

能力大于羧酸根离子，降低Ａ１ｉ与ＨＰＣｔＡＭ交联
生成ＬＣ的反应量，严重影响ＬＳ封堵孔径２０ＰＰ．
肚核孑膜的性能。ｍＬ
［］李明远，晓宇，梅钦，．交联聚合物溶液深部调驱先导试３郑林等
的导热系数（（・）ｔｗ／ｍＫ）；为管内流体温度（；。Ｃ）
［］李明远，梅钦，晓宇，．交联聚合物溶液深部调剖矿场试２林郑等
验口］．油田化学，００１（）１４］７２０，７２：４一４．
ｔ：一ｔ１ｌ０
ｔｚ ∈［］ｏ３ＩＩ ∈ ］ｔ，ｔｚ一。＝一如 —ｈ＝ ’
一
。
∈“
）０一ｕ
道内壁ｂ点到肋根ｎ点的换热量，图３ａ所示，如（）将
管道沿ｃｄ线切开，展如图３ｂ，虑到对称性，平（）考只研究四分之一区域；由于ｚ》ｚ，又并且肋根各点式中ｔ为管道内壁温度（。。Ｃ）
验［］Ｊ．石油学报，０２２（）７ —７．２０，３６：３６［］徐德军，辉，卫荣，．注聚后低浓度交联聚合物驱提高原４胨毛等
（）破乳剂对ＬＳ的封堵性能有增强作用。３Ｐ
（）生产实际中，聚驱污水处理剂对ＬＳ封堵４Ｐ
摘要：套管式温度计在工业生产中应用

温度计保护套管振动计算

ASME PTC 19.3温度计保护套管振动计算
fs——激励频率，插入介质中的保护套管收振动荷载后(即外来的简谐力)，会产生无阻尼的强迫振动，刺史保护套管被迫以外力频率振动。

fn——自然频率，温度计保护套管的固有频率。

判断条件：
当套管的fn和fs之比接近1时，就回产生共振，从而损坏套管。

因此对保护套管进行振动强度核算，即求套管的fn与fs的比值，并保证满足fs/fn不大于0.8，不小于1.3。

计算：
一、激励频率
V——介质流速，m/s
B——套管插入管道内的端部直径，m
简化计算，一般取Ns=0.22(斯德鲁哈尔数)
二、自然频率
E——弹性模量，psi
I——瞬时惯量，I=π(Da4-d4)/64
L——套管长度，in
m——单位长度套管的质量，m=ρmπ(D a2– d2)/4
Da——套管的平均直径，in，Da=(A+B)/2
d——套管钻孔直径，in
ρm——套管材质密度，lb/in3。

温度套管强度分析与改进

温度套管强度分析与改进摘要：本文主要论述温度套管与设备管道连接的强度解决方案，旨在提高温度仪表安装强度，确保工业生产的顺利运行。

作者根据温度测量需求介绍了温度计套管动力强度的计算方法，对一些关键问题提出了自己的体会。

关键词：温度套管强度加强锚1、引言温度测量是工业生产必不可少的组成部分，为了对生产中的机电设备和反应过程进行监测和控制，同时节省人力，确保设备和工艺安全、可靠运行及质量控制，企业需配置温度计和温度传感器。

流体系统的在线温度探头通常规定配备套管以保护重要的温度元件，一般选择锥形套管且焊接部分要能防止所测工艺介质的腐蚀。

温度仪表的设计应具有高可靠性和长期稳定性。

然而在某些情况下，如流体流速过快、探头插入过深、设备管道共振等，可能会导致套管弯曲甚至折断，影响生产质量和进度。

因此要对温度套管进行静力和动力强度计算，尤其要避免共振破坏温度套管及温度探头。

2、温度套管强度计算简介2.1 计算方法根据国际ASME PTC 19.3中对温度套管的设计和安装规定，需要分别计算温度套管在流体静压和动压作用下的强度。

温度套管激发频率（fw）计算是工作温度下的静、动压强度数学验证的手段。

计算公式如下：fw=2.64*（V/ΦF3）公式中V指流体的流速，ΦF3指套管尖端的直径。

2.64为斯特罗哈尔数。

温度套管所属系统的固有共振频率（fn）的计算公式如下：fn=（kf/ U12）* √（Emod/ρ）公式中U1套管插入长度，ρ指套管比重，Emod指弹性模数，kf为从ASME PTC 19.3经验表中查得的数据。

根据以上两个公式，计算套管强度需要以下工艺数据：流体的流速，介质的密度，工作温度，工作压力，管口内径，管口高度，管道或容器的内径和壁厚。

2.2 计算结果的判定温度套管强度计算最重要的结果是频率比率—fw/fn，fw代表流体引起的振动频率，fn代表各振动系统的固有共振频率。

fw/fn不大于选定值表示强度符合要求，一般设定20%的安全量，即fw/fn0.8时代表强度不符合要求时，最有效的办法是缩短温度套管的插入长度U1。

套管式温度计测量误差计算

套管式温度计测量误差计算孙雪松【摘要】套管式温度计在工业生产中应用广泛.油田管道内流体温度测量大多采用测温套管,因此对其引起的测量误差进行分析是非常必要的.建立了套管式温度测量理论计算模型,分析了采用测温套管引起流体温度测量误差的机理,通过实例计算分析了造成测量误差的各种因素,得出测温套管的壁厚是造成误差主要因素的结论.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2010(029)007【总页数】2页(P34-35)【关键词】流体;温度;测温套管;误差分析【作者】孙雪松【作者单位】大庆油田设计院【正文语种】中文测定管道中流体温度时,为了保护温度计,在管道中装有测温套管[1]。

其结构尺寸见图1,物理模型见图2。

由于暴露于空气中的套管部分 H0较长,必然向外界环境散失一定的热量。

可将测温套管位于管道内、外两部分看作两个肋。

两个肋通过肋根 a的换热量分别为q1和q2,而肋根温度t0与管道内壁温度tw1不相等,必然有热量的传递,其换热量为q3。

由能量守恒定律可知式中q1为管道内流体通过套管向肋根传递的热量 (J);q2为套管肋根向管道外空气传递的热量(J);q3为金属管道向肋根传递的热量 (J)。

(1)管内流体通过套管向肋根的散热量 q1[2]。

q1的计算式为式中 m1为系数,为金属套管的导热系数(W/(m·K));tf为管内流体温度(℃);αl1为管道内部流体横掠套管表面换热系数(W/(m2·K));H1为肋管在管内的长度(m);Ac为金属套管截面积。

式中δl为金属套管的壁厚(m);d1为金属套管外径(m)。

(2)通过肋根向外界环境t∞的散热量 q2。

q2计算方法与q1计算方法相同。

(3)金属管道向肋根的导热q3。

为了研究由管道内壁b点到肋根a点的换热量,如图3(a)所示,将管道沿cd线切开,平展如图3(b),考虑到对称性,只研究四分之一区域;又由于lxµly,并且肋根各点温度均为t0,将四分之一圆弧展开为直线,所研究区域为3(c)所示。

温度计套管的性能测试计算

收稿日期:2008205228。

作者简介:孙　海(1980—),男,2006年毕业于石油大学(华东),获得油气储运专业硕士学位,现在中国石油工程建设公司(CPECC )设计部工作,目前主要从事压气站项目的工艺设计工作,任工程师。

温度计套管的性能测试计算孙　海,李兆明(中国石油工程建设公司设计技术部,北京　100011) 摘要:针对温度计套管在石油工程项目中的广泛应用,介绍了温度计套管在安全性能计算中应该考虑的主要因素和计算方法,并通过一个计算实例,阐述了温度计套管的固有频率和伴流频率的关系以及温度计套管的最大插入深度和最大操作压力,对不合理的设计结果提出了解决方法。

关键词:温度计套管;性能测试计算;伴流频率;固有频率;最大插入深度;最大操作压力中图分类号:T H811 文献标识码:B 文章编号:100727324(2008)0520017204The Performance T est C alculation of Thermow ellSun Hai ,Li Zhaoming(China Petroleum Eng.&Const ruc.Co.Eng Depart ,Beijing ,100011,China )Abstract :The main factors related wit h t hermowell design calculation and t hermowell performance test calculation met hod are int roduced.The relationship between nat ural f requency and wake f requency of t he t hermowell ,t he calculation of t hermowell maximum insertion lengt h and maximum operating p ressure is explained in detail t hrough an example.Reasonable solutions are p ut forward against incorrect design.K eyw ords :t hermowell ;performance test calculation ;wake frequency ;nat ural frequency ;maximum insertion lengt h ;maximum operating pressure 1　引　言目前温度计按照测温方式可以分为接触式温度计和非接触式温度计,其中接触式温度计可以分为膨胀式温度计(如玻璃管水银温度计、双金属温度计等)、热电偶、热电阻、半导体管、电容式温度传感器等,非接触式温度计可以分为辐射式和红外式温度计。

超超临界发电机组温度测量保护管的强度计算

ｋｎｓｏｉｅｉｅｍａｅｉｌ，ａｄｔｅｔｅｒｆｍａｅｉｃａｉｓｎｏｉｉｇｗｉｈｅｉｆｅｃｆｓｅｍｔｉｈｔｍｐｅａｕｅ，ｈｇｒｓｕｅｉｄｆｐｐｌｎｔｒａｓｎｈｈｏｙｏｔｒａｍｅｈｎｃ；ａｄｃｍｂｎｎｔｔｎｌｎｅｏｔａｗｉｈｇｅｌｈｕｈｒｔｒｉｈｐｅｓｒ
超超临界发电机温度测量保护管的强度计算
万国良
超超临界发电机组温度测量保护管的强度计算
ＳｔｅｎｔｌｕａｉｎｏｈｒｔｃｉｅＴｕｅｏｒＴｍｐｒｔｒｅｓｒｍｅｔｒｇｈＣａｃｌｔｆｔｅＰｏｅｔｂｓｆｅｏｖｅａｕｅＭａｕｅｎ
为温度测量保护管的设计、度校核和改进提供了科学手段。强
关键词：超超临界温度测量强度计算安全性材料力学中图分类号：Ｔ８１Ｈ１文献标志码：Ａ
Ａｂｔａｔ：Ｉｌｒ — ｕｅｒｔａｏｒｕｉｓｎｏｄｒｔｎａｃｈｅｅａｉｇｅｆｃｅｃｏｉｌｍｅｔｅｅｇａｉｇａｄｅｖｒｎｎｒｔｃｓｒｃｎｕｔｓｐｒｃｉｉｌｐｗｅｎｔ，ｉｒｅｏｅｈｎｅｔｅｇｎｒｔｆｉｎｙｔｍｐｅｎｎｒｙｓｖｎｎｎｉｏｍｅｔｐｏｅ — ａｃｎｉ
Ｏ引言
超超临界发电机组是当今世界上一项既成熟又不
化学腐蚀的装置，属于接触式测量温度仪表，在生产过程的温度测量中，通常是将它直接与被测量对象接触，

温度计套管的关键性能计算

图1 锥形套管结构示意图L —无支撑段长度；d —套管钻孔直径；t —尖端最小壁厚；B —尖端直径根据ASME PTC 19.3 TW-2016 振动频率及应力符合性计算，判别温度计套管合格与否的关键参数有：固有频率；涡流脱落频率；频比；比对系数；允许外部压力；尖端允许压力[3]。

在工艺工况稳定的前提下，流体引起的振动、套管承受压力大小是对温度计套管影响最大的两大因素。

下面介绍温度计套管固有频率、涡流脱落频率和承受压力的计算方法，避免共振的产生和耐压性能不足，防止损坏温度计套管和套管内的温度传感器。

2 温度计套管固有频率和涡流脱落频率计算2.1 固有频率计算根据ASME PTC 19.3 TW-2016，斯特罗哈尔数Ns 取值有下面三种情况，Ns=e 220.221R- 当22≤R e <13000.213-0.0248[Log 10(R e /1300)]2+0.0095[Log 10(R e /1300)]3当1300≤R e <5×105 0.22　当5×105≤R e <5×107温度计套管的雷诺数为：0 引言流体温度是工业领域重要的监视和控制参数，但在设计过程中，极易忽视温度计套管计算，国内曾多次报道大型锅炉炉体温度计套管、主蒸汽温度计套管发生断裂、折断事故，引起紧急停炉的事件[1]。

另外，在《石油化工自动化仪表选型设计规范 SH/T 3005—2016》中，明确规定，“在工艺流体温度、压力、流速较高或管径较大场合，对温度计套管应根据ASME PTC 19.3TW 标准做振动频率及应力符合性计算。

”目前WAKE 、雅思科、艾默生等国外知名品牌的温度仪表厂家能提供温度计套管的计算书，但在详细设计时，通常因为仪表尚未招标，这些厂家都不提供免费温度计套管计算服务，需要支付相应费用。

仪表设计人员掌握温度计套管振动频率及应力符合性计算方法，对校验温度计套管设计尺寸、复核设计结果是很有必要的。