溫度傳感器套管破裂的原因分析及解決方法

在不少工程應用中，我們發現使用中的溫度傳感器套管會發生破裂現象，這會影響著生產機器運行的安全，嚴重的時候還會發生事故。通過對傳感器套管破裂現象的調查，查找原因，我們發現導致溫度傳感器套管破裂的原因主要有以下幾個方面：

(1)溫度傳感器套管受高速流體沖擊，載負過大，應力超過極限，導致套管破裂；

(2)溫度傳感器套管本身的加工缺陷，導致應力集中，容易造成套管斷裂；

(3)管道振動過大，造成溫度傳感器套管疲勞損壞；

(4)流體流經溫度傳感器套管時，誘發溫度傳感器套管振動，即溫度傳感器套管固有頻率和流體旋渦脫落頻率產生共振。這種共振現象會導致溫度傳感器套管損壞速度加快，以致斷裂。

綜合以上幾種易導致溫度傳感器套管破裂的情形，我們通過對金屬套管進行研究，發現通過以下幾種方式，可以減少溫度傳感器套管破裂現象的發生。

(1)嚴格控制傳感器套管的插入深度。隨著插入深度的增加，保護套管的受力成平方倍的增加。所以，我們測量溫度的時候只需將溫度傳感器套管插入到流體的等溫區，而無需插到管道的中心點，這樣有利于縮短溫度傳感器的插深長度，達到減小其端點的振幅的效果。

(2)在保證必要的傳感器套管強度情況下，優化選取溫度傳感器套管的直徑。因為當溫度傳感器套管的直徑增加時，表袋受力呈線性增加，所以在選取套管直徑的時候，要合理保證套管的強度，又要盡可能錯開共振危險區。

(3)改變橫截面形狀，將其表面加工成結構型式，使流體不產生漩渦脫落現象。

(4)嚴格控制檢修質量，做好傳感器套管材質檢查，同時還要做好探傷檢查，嚴防焊口裂縫、斷裂等異常事故的發生。

(5)系統投運時，避免發生管道上閥門突然全開的情況。在剛投運開啟閥門的瞬間，溫度傳感器套管將承受很大的單向力，因此在系統剛投運時，要緩慢地開啟閥門，讓系統壓力逐漸上升，盡可能減小溫度傳感器套管正面和背面的壓力差，避免套管因單向受力過大而導致套管斷裂事故發生。