第52卷第5期 2016年10月
石油化工自动化
AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY 温度计套管性能研究
孔祥翠，张育玮，胡泊
（中国赛球工程公司新疆分公司，新盈克拉玛依833699）
Vol, 52,No.5 October,2016
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ASMEPTC19.3 TW一2010.引人了频率限制、稳态应力限制、动态应力限制、流体静力学应力极限因个准则，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。
关键调：温度计套管额率限制稳态应力动态应力流体静力学应力极限
中图分类号：TH811
文献标志码：B
文章编号：10077324(2016)05-0054-04
Study on Thermowell Performance Kong Xiangcui, Zhang Yuwei, Hu Po
(Xinjiang Branch,China Huanqiu Contracting andEngineering
Coporation，Karamay，833699，China)
Abstracts: Evaluation on thermowell is mainly focused on relationship between fixed frequency and vortex shedding frequency. Stress sustained by thermowell is often ignored. Based on ASME PTC 19.3 TW—2010,four criterions of frequency limitation,steady-state stress limitation, dynamic stress limitation and hydrostatic pressure limitation are introduced to determine if a thermowell is applicable or not for all kinds of working condition. The validity of the method is verified with an actual case calculation. Effect of geonetrical size on thermowell performance is also investigated. It can be used as some guidelines for thermowell selection. Key words: thermowell; frequency limitation; steady-state stress; dynamic stress; hydrostatic stress limitation
温度是工业生产中最普遍、最重要的热工参数之一[-]。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[35]。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[-]。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89提供了支持。笔者根据ASMEPTC19.3 TW—201010)]，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
万方数据
化套管设计。
套管判断准则
为了提高温度计的测量精度，通常会采取一些措施，例如增大套管的插入深度等，但这些措施可能减弱套管的强度，影响套管机械性能，所以需要有一定的准则来判断套管是否适用于各种工况条件。下面从频率限制、稳态应力、动态应力、流体静力学压力极限四个角度进行论述，分析了如何优化
套管设计，保证了套管应用的安全性。 1.1频率限制
温度计套管浸入在流体中，在套管的后面会产生漩涡，称为卡曼漩涡，漩涡会产生两种弯曲力作稿件收到日期：2016-06-19，修改稿收到日期：2016-08-28。作者简介：孔祥翠（1988—)，女，山东泰安人，2014年毕业于中国石油大学(华东)控制科学与工程专业，获硕士学位，现就职于中国责球工程公司新疆分公司自控室，从事自控工程设计工作，任工程师。