热电偶维修作业指导书

热电偶维修作业指导书

一、编制目的：为了提高自控分公司仪表维护人员的

技术水平，在生产维护中能及时处理仪表故障，特编制此指导书。

二、适用范围:本作业指导书适用于自动化仪表专业

班组维护人员处理石油化工装置测温热电偶的各种故障，并提供安全指导

三、热电偶测温基本原理和结构形式：

1．热电偶的测温原理：

图1-7.1热电偶工作原理图

如图1-7.1所示，将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个接点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一定大小的电流，这种

2006 现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作

的。热电偶的一端将A 、B 两种导体焊在一起，置于温

度为t 的被测介质中，称为工作端；另一端称为自由

端，放在温度为t 0的恒定温度下。当工作端的被测介

质温度发生变化时，热电势随之发生变化，将热电势

送入显示仪表进行显示或记录，或送入微机进行处理，

即可获得温度值。当组成热电偶的热电极的材料均匀

时，其热电势的大小与热电极本身的长度和直径大小

无关，只与热电极材料的成分及两端的温度有关。热

电偶两端的热电势差可用下式表示：

E t =e AB (t)-e AB (t 0)

式中: E t -----热电偶的热电势；

e AB (t)-----温度为t 时工作端的热电势；

e AB (t 0)-----温度为t 0时自由端的热电势；

2．热电

偶的结构（如下

图）：

图1-7.2

1)普通型热电偶普通型热电偶按其安装时

的连接型式可分为固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰连接、无固定装置等多种形式。

虽然它们的结构和外形不尽相同，但其基本组成部分大致是一样的。通常都是由热电极、绝缘材料、保护套管和接线盒等主要部分组成。

2)铠装热电偶铠装热电偶是由热电偶丝、绝缘

材料和金属套管三者经拉伸加工而成的坚实组

合体。它可以做得很细、很长，在使用中可以

随测量需要任意弯曲。套管材料般为铜、不锈

钢或镍基高温合金等。热电极与套管之间填满

了绝缘材料的粉末，常用的绝缘材料有氧化

镁、氧化铝等。铠装热电偶的主要特点是测量

端热容量小，动态响应快；机械强度高；挠性

好，可安装在结构复杂的装置上，因此已被广

泛用在许多工业部门中。

3．我厂常用三种热电偶分度号及补偿导线：

在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100ºC。我厂常用的热电偶有三种，如表1-7.1所示：

表1-7.1

4．热电偶的检查：

1）．外观检查：热电偶的热接点应焊接牢固，表面光滑，无气孔，无明显的缺损及裂纹。热电偶的瓷管、绝缘层、保护套管、接线座、垫片及头盖应完好无损。2）．对于使用中的热电偶应定期检查其热电特性，检定周期一般为3~5年。重要的及特殊使用的场合，按实际需要定期检查。

3）．保护套管一般4~5年检查一次，对于安装在腐蚀及磨损严重部位的保护套管，停工检查期间均应检查。使用于2.5MPa以下的保护管应能承受1.5倍的工

作压力而无渗漏,用于高压容器的热电偶保护套管使用前应经探伤或拍片检查,达到二级合格标准。

四、热电偶维修作业危害分析和安全措施

1．在维修前询问工艺，如果该点带联锁，则要开出联锁作业票，切除联锁后才能维修，防止联锁动作2．在检查补偿导线时，摇绝缘只能使用500V兆欧表，并且要将补偿导线两端脱离回路，防止摇绝缘时损坏仪表。

3．在现场高空作业时必须采取安全措施，搭好脚手架和系好合格安全带，防止跌落伤人。

4．在拆卸热电偶套管时，如果要用到铁锤敲打，要注意抓好板手，正确击打，防止铁锤打偏伤手。5．在拆卸生产现场热电偶套管时，必须要先将管道介质放空，防止介质喷出伤人，同时要穿戴好防护衣服和眼镜。

6．在检查高温热电偶时要穿戴好防护衣服和手套，防止烫伤。

五、热电偶使用时的故障判断、原因及其处理方法1．判断热电偶故障思路

温度指示不正常，偏高或偏低，或变化缓慢甚至不变化等时，首先应了解工艺状况。可以询问工艺人员，被测介质的情况及仪表的安装位置，在气相还是液相。因为是正常生产过程中的故障，不是新安装的热电偶，所以可以排除热电偶和补偿导线极性接反、热电偶或补偿导线不配套等因素。排除上述因素后，可按图1-7.3思路逐步进行判断和检查。

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图1-7.3 温度检测故障判断

2．热电偶常见故障原因及其处理方法

由于热电偶的选型、安装、老化等一些原因，常导致热电偶在使用过程中测量不准。其常见故障原因及其处理方法如表1-7.2所示：

表1-7.2

3．处理热电偶故障步骤

1)穿好劳保服及工作鞋，带齐劳保用品及所需工具、

仪器。

2)向工艺人员询问仪表位号及故障现象，并由工艺人

员确认现场位置。查看现场环境后填写JHA分析单并要求工艺开具危险作业票。

3)如该点温度带控制，则要求工艺改手动控制。

4)如该点温度带联锁，则需联系工艺主管和车间主管

人员到场确认，并开具切除联锁作业票。

5)如需进入DCS柜内检查线路，则需联系工艺主管和

车间主管人员到场确认，并开具重要部位仪表作业票。

6)坚持俩人工作制，并要求工艺监护人员到现场监

护。

7)所有作业条件具备及落实安全措施后，判断故障原

因并排除故障。

8)处理完故障并投用后告之工艺人员，由其进行相应

操作。