Les thermocouples de type sonde-montée sur bride fixe-offrent les principaux avantages d'une résistance élevée à la pression, d'une forte résistance aux vibrations et d'une maintenance facile, ce qui en fait une solution de détection de température indispensable dans les scénarios industriels impliquant des pressions élevées, de grands diamètres et des milieux corrosifs. Leur interface standardisée et leur conception modulaire en font l'un des types d'interfaces de mesure de température les plus fiables et les plus sûrs dans les systèmes d'automatisation modernes de l'industrie des procédés.
Structure et mécanisme d'étanchéité
Le thermocouple de type sonde fixe-monté sur sonde-se compose de quatre parties : l'élément du thermocouple, la couche isolante en oxyde de magnésium, le tube de protection et la connexion à bride. L'élément thermocouple utilise des fils en alliage de type K-(nickel-chrome/nickel-silicium) ou de type E-(nickel-chrome/cuivre-nickel), soudés pour former la jonction de mesure de température ; la couche isolante est constituée de poudre d'oxyde de magnésium de haute-pureté, garantissant une isolation électrique et une conduction thermique équilibrée ; le matériau du tube de protection est sélectionné en fonction des conditions de travail, en utilisant de l'acier inoxydable 316L (résistant à la corrosion-), de l'Inconel 600/625 (résistant à l'oxydation à haute-température) ou de la céramique de corindon (isolation à ultra-haute température) ; la connexion à bride est une bride en acier soudée bout à bout-ou à glissement-, conforme aux normes ASME B16.5 et JB/T 8622. La surface d'étanchéité de la bride est principalement une face surélevée (MF) ou une face à rainure et languette (TG), nécessitant une correspondance précise avec le joint correspondant pour obtenir une étanchéité à haute pression.
Matériaux d'étanchéité et adaptabilité à la pression
L'étanchéité des brides repose sur des joints enroulés en métal (bande d'acier inoxydable 316L + graphite flexible) ou des joints en graphite flexible, qui peuvent résister à des pressions de service de 10 à 25 MPa et à des environnements à haute température-de 800 à 1 300 degrés. Dans les milieux corrosifs (tels que les ions chlorure, la vapeur acide), des joints recouverts de PTFE- peuvent être utilisés pour éviter la contamination par les ions métalliques. La surface d'étanchéité doit être soigneusement nettoyée avant l'installation, exempte de noir de carbone, de taches d'huile, de rayures radiales ou de piqûres, pour garantir une pression uniforme sur le joint et éviter les fuites d'interface.
Scénarios d'application de base
Industrie pétrochimique : réacteurs de craquage catalytique, canalisations haute-pression dans les unités d'hydrogénation, contrôle de la température en tête de colonne de distillation
Industrie électrique : surchauffeurs de chaudières, réchauffeurs, conduites de vapeur principales
Industrie métallurgique : parois de fours à arc électrique, systèmes d'eau de refroidissement de cristalliseurs de coulée continue
Systèmes d'énergie nucléaire : surveillance de la température du liquide de refroidissement du circuit primaire (nécessite un matériau Inconel de haute-pureté)
Industries pharmaceutique et alimentaire : thermocouples à bride sanitaire (poli miroir, conception sans angle mort) répondant aux normes BPF
Gestion de l'étalonnage et de la durée de vie
Calibration Cycle: 12 months under normal operating conditions; 6 months for high-temperature cycling (>600 degrés) ou environnements corrosifs
Méthode d'étalonnage : méthode de comparaison, placée dans un four d'étalonnage tubulaire (stabilité de ±0,2 degrés/min) avec un thermocouple standard de type S-, enregistrant le potentiel thermoélectrique à 300 degrés, 600 degrés et 900 degrés. Erreur inférieure ou égale à ± 1,5 degré (type K- classe III)
Indicateurs d'évaluation de la durée de vie : taux de dérive du potentiel thermoélectrique (inférieur ou égal à 5 μV/an), résistance d'isolation (supérieure ou égale à 100 MΩ à 500 VDC), épaisseur d'oxydation du tube de protection (inférieure ou égale à 0,1 mm/an)
Typical Lifespan: 5–8 years in medium and low-temperature environments; 2–4 years in high-temperature cycling (>800 degrés)
Spécifications d'installation et procédures de fonctionnement
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Étape |
Exigence |
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Alignement des brides |
Déviation de parallélisme de la face d'extrémité de la bride Inférieur ou égal à 1,5 ‰ du diamètre extérieur de la bride et Inférieur ou égal à 2 mm |
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Serrage des boulons |
Utilisez une méthode de serrage diagonal à plusieurs-tours : premier tour 10 % du couple cible, deuxième tour 20 %, troisième tour 60 %, quatrième tour 100 % |
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Valeurs de référence de couple |
Bride DN100 PN16 : 80–120 N·m ; Bride DN150 PN25 : 120–180 N·m |
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Profondeur d'insertion |
La profondeur d'insertion de l'extrémité de mesure doit être supérieure ou égale à 10 à 15 fois le diamètre extérieur du tube de protection, et pas inférieure à 75 mm dans les fluides à haute pression-. |
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Position d'installation |
L’installation verticale est préférable ; pour une installation horizontale, un support-résistant à la chaleur doit être ajouté pour empêcher le tube de protection de s'affaisser et de se déformer |

