[发明专利]一种火电厂高温高压蒸汽管道用温度测点套管装置

说明书

本发明公开了一种火电厂高温高压蒸汽管道用温度测点套管装置，合金钢管道侧壁上从外向内开设相连通的柱状孔和带斜面圆形凸台，柱状孔内壁开有柱状孔内螺纹；合金钢温度测点套管包括依次连接的上部大直径柱状体、中部小直径柱状体和下部锥形体；上部大直径柱状体位于柱状孔上部并用同种钢角焊缝进行焊接，中部小直径柱状体位于柱状孔内，下部锥形体位于带斜面圆形凸台内且底部伸入合金钢管道内，中部小直径柱状体外周圈开有外螺纹；合金钢温度测点套管顶部开设有测温元件接孔。本发明装置刚性大、不易振动，消除了异种钢焊缝的薄弱界面和合金钢温度测点中部螺纹轴向压力对合金钢管道和合金钢温度测点套管角焊缝的影响，套管的安全性和可靠性高。

技术领域

本发明涉及火电厂高温高压蒸汽管道温度监测技术领域，具体涉及一种火电厂高温高压蒸汽管道用温度测点套管装置。

技术背景

在火电厂机组运行过程中，为准确反映工质(水、汽等)的温度参数，保证工质温度符合设计要求，确保机组安全稳定运行，需在火电厂合金钢管道上设计安装若干个温度测点装置，以对工质温度进行实时监控，保证机组的安全运行。

图1所示为一种传统的温度测点套管结构示意图。奥氏体不锈钢材质温度测点套管2通过铁素体合金钢管道1的开孔深入管道内部，奥氏体不锈钢温度测点套管2与合金钢管道1开孔上口采用Ni基焊材焊接，形成了异种钢焊缝3。该温度测点套管的缺点和不足之处在于：奥氏体不锈钢温度测点套管2与合金钢管道1分别为奥氏体基体和铁素体基体，属异种钢连接，两者之间的化学成分和热膨胀系数存在较大差别，异种钢焊缝3与合金钢管道1之间的熔合界面容易开裂；此外，机组运行过程中，奥氏体不锈钢温度测点套管2在蒸汽作用下的振动会在异种钢焊缝3的根部形成应力集中，致使异种钢焊缝3与合金钢管道1的熔合界面在交变应力作用下发生开裂脱落。

图2所示为另一种传统的温度测点套管结构示意图。不锈钢材质温度测点套管3采用全焊透结构通过异种钢焊缝5与接管座2相连接。该温度测点套管的缺点和不足之处在于：不锈钢温度测点套管3与接管座2的连接也属于异种钢焊接结构，两者之间的化学成分和热膨胀系数差别较大，异种钢焊缝5与接管座2之间的熔合界面容易开裂；在现场安装过程中，不锈钢温度测点套管3无法保证与接管座2牢固接触，不锈钢温度测点套管3形成悬臂结构，机组运行过程中会在蒸汽作用下发生振动，导致不锈钢温度测点套管3在上部发生断裂，或导致异种钢焊缝5沿与接管座2的熔合界面发生开裂泄露，甚至脱落，严重影响机组的安全稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于克服上述温度测点套管结构的缺点和不足，提供一种火电厂高温高压蒸汽管道用温度测点套管装置，具有安全、可靠的优点。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种火电厂高温高压蒸汽管道用温度测点套管装置，火电厂高温高压蒸汽管道所采用的合金钢管道1侧壁上从外向内开设相连通的柱状孔和带斜面圆形凸台1-2，柱状孔内壁开有柱状孔内螺纹1-1；合金钢温度测点套管2包括依次连接的上部大直径柱状体、中部小直径柱状体和下部锥形体2-1；所述合金钢温度测点套管2的上部大直径柱状体位于合金钢管道1侧壁的柱状孔上部并采用与合金钢管道1和合金钢温度测点套管2材质匹配的同种钢角焊缝4进行焊接连接，中部小直径柱状体位于合金钢管道1侧壁的柱状孔内，下部锥形体2-1位于合金钢管道1侧壁的带斜面圆形凸台1-2内且底部伸入合金钢管道1内，中部小直径柱状体外周圈开设有与合金钢管道1的柱状孔内螺纹1-1相适配的外螺纹；所述合金钢温度测点套管2顶部开设有接孔，接孔内设置测温元件旋入的不锈钢过渡套管3。

所述合金钢温度测点套管2通过中部小直径柱状体外周圈的外螺纹与合金钢管道1的柱状孔内螺纹1-1配合旋入合金钢管道1开孔，并依靠螺纹副间的轴向载荷使合金钢温度测点套管2的上部大直径柱状体以及下部锥形体2-1与合金钢管道1的带斜面圆形凸台1-2周向牢固接触。

优选的，所述同种钢角焊缝4为全焊透结构。

优选的，所述合金钢温度测点套管2上部大直径柱状体与合金钢管道1的柱状孔采用骑座式安装方式。