[發明專利]抗高溫硫化氫腐蝕硫磺焚燒爐專用熱電偶及其制作方法

無效

• 申請號: 201010176950.1
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101846557A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 丁錫端;丁剛
• 申請（專利權）人: 丁錫端;丁剛
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/12
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所 33206
• 代理人: 沈綠怡

技術領域：

本發明涉及一種測溫傳感器——熱電偶，特別是指高含硫原油提煉過程中，硫磺焚燒爐和硫磺回收裝置高溫貴金屬熱電偶。

背景技術：

在煉油化工生產裝置中，有很多環境惡劣的部位需要測溫傳感器——熱電偶。特別是高含硫原油提煉過程中，硫磺焚燒爐和硫磺回收裝置高溫貴金屬熱電偶，因測量溫度在1100℃～1450℃范圍，普遍采用的都是陶瓷剛玉質保護管貴金屬熱電偶。由于該環境的特殊性，有時需在1100℃～1450℃高溫狀態下驟然通蒸汽降溫至750℃左右，因熱電偶陶瓷剛玉質保護管抗不住反復急冷急熱太大溫差，很快開裂或斷裂，H₂S氣氛馬上腐蝕貴金屬熱電偶絲，不但導致價格昂貴的貴金屬熱電偶有時在7～15天就報廢，而且因偶絲腐蝕嚴重，還會降低廢絲回收質量。生產成本增加是必然的，更嚴重是影響裝置正常運行。正常運行期間更換陶瓷剛玉質保護管熱電偶，有時會在一天內就損壞(最典型的例子是三小時就壞)。只能裝置停止運行，溫度降止300℃～500℃后更換。有企業試用吹氣式方法的陶瓷剛玉質保護管熱電偶和進口石英管熱電偶，同樣也是不理想。凡是有硫磺焚燒爐和硫磺回收裝置的煉油化工企業，都是被這個新的“老大難”問題困擾著。

發明內容：

本發明提供一種解決了煉油化工硫磺焚燒爐和硫磺回收裝置、Co爐等貴金屬熱電偶在大溫差條件下開裂和斷裂問題的抗高溫硫化氫腐蝕硫磺焚燒爐專用熱電偶及其制作方法。

本發明是通過如下技術方案來實現的：一種抗高溫硫化氫腐蝕硫磺焚燒爐專用熱電偶的制作方法，其主要技術特征是先將小直徑成品剛玉質保護管和預制成型未經燒結的氧化鋯厚壁保護管，一起裝進高溫合金保護管內，然后在高溫合金保護管表面預制噴涂一層納米級陶瓷粉末，后經Co₂激光重熔，制成0.5-0.8厚度耐高溫腐蝕陶瓷保護層；同時將預制成型未經燒結的氧化鋯保護管一起融合；

所述的專用熱電偶由小直徑成品剛玉質保護管和預制成型未經燒結的氧化鋯厚壁保護管和高溫合金保護管三層保護管組合制成的；

所述的高溫合金保護管為由13-20％的鎳、1-6％的鉿、2-8％的鉭、2-8％的鈮、5-8％的鎢、2.5-4％的鋁、10-20％的鉻、10-15％的鉬、1.5-6％的鈷、1-3％的釔、20-35％的鐵構成的高溫合金材料。

由于組合型的高溫合金保護管性能達到了耐高溫和耐高溫H₂S腐蝕的要求，不但成功解決了煉油化工硫磺焚燒爐和硫磺回收裝置、Co爐等貴金屬熱電偶“老大難”問題；而且對貴金屬熱電偶的安裝和運輸得到了可靠保證。特別是裝置在正常運行時可隨時更換熱電偶，不必考慮保護管急冷急熱太大溫差。最大效果還是使用時間長和熱電偶元件不局限于價格昂貴的雙鉑銠，為企業大大節約費用、降低生產成本，提高生產效率。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式：

如圖1所示，本抗高溫硫化氫腐蝕硫磺焚燒爐專用熱電偶包括接線盒1、法蘭2，小直徑成品剛玉質保護管3和預制成型未經燒結的氧化鋯厚壁保護管4，一起裝進高溫合金保護管5內，然后在高溫合金保護管表面預制噴涂一層納米級陶瓷粉末，后經Co₂激光重熔，制成0.6mm厚度耐高溫腐蝕陶瓷保護層；同時將預制成型未經燒結的氧化鋯保護管一起融合。

高溫合金保護管3為：按重量比：由13％的鎳、5％的鉿、4％的鉭、3％的鈮、7％的鎢、4％的鋁、15％的鉻、12％的鉬、3％的鈷、3％的釔、31％的鐵構成的高溫合金材料制成。將小直徑成品剛玉質保護管和預制成型未經燒結的氧化鋯厚壁保護管，一起裝進高溫合金保護管內，待高溫合金保護管二次重熔時一起成型。

解決熱電偶保護管開裂和斷裂問題，主要是裝置正常運行時溫差太大，非金屬材料制品的脆性無法解決。凡是單獨用石英管、剛玉質、氮化硅等非金屬材料都是無法解決的。單獨用金屬材料也解決不了耐如此高溫下H₂S腐蝕，而且用鉭、鈮、鎢制品成本過高；采用高溫合金與非金屬材料組合，是最理想的方案：

本硫磺焚燒爐專用熱電偶的特征在于，它是由高溫合金材料與非金屬材料三層保護管組合制成的。硫磺焚燒爐專用熱電偶解決了熱電偶保護管長期使用問題，熱電偶元件不局限于價格昂貴的雙鉑銠，可以采用廉價的鎢錸或N型熱電偶，成本只有進口貴金屬熱電偶的20％；熱電偶元件也可以采用S、R型，成本只有國產B型貴金屬熱電偶的80％和進口貴金屬熱電偶的50％。