將光纖測溫技術應用于熔鹽罐的泄漏檢測在具體方案設計和應用中,主要需要解決兩個方面的問題。
1、 一般的感溫光纖溫度范圍只能做到-100~ 85 ℃,這是遠遠不能滿足熔鹽罐的測溫需要的, 熔鹽罐的外壁溫度最高可達550~600 ℃,因此, 需要采用耐高溫的光纖。
目前,國際主流的耐高溫光纖主要有:耐高溫丙烯酸樹脂涂層光纖、有機硅膠涂層光纖、聚酰亞胺涂層光纖及金屬涂覆光纖4 種。前3 種主要采用普通紫外固化涂層,在300 ℃以上極易發生熱老化和熱氧老化,降低涂層對光纖的保護作用,并最終可能導致光纖失效,因此前3 種最高溫度只能達到200~300 ℃ , 只有金屬涂覆光纖才能做到600 ℃以上;并且金屬涂覆光纖的金屬衣層的熱膨脹系數低,基本與光纖處于同一數量級;金屬衣層的抗腐蝕、耐應力性能最佳;耐低溫性能最佳,可在高溫環境下連續工作;衣層與光纖包層結合緊密,機械強度高;耐疲勞、抗水、抗氫性能好;可用金屬焊接等優點。
但金屬涂層光纖將需要將耐高溫金屬材料緊覆在裸光纖上, 工藝最為復雜,需要精確控制濺射爐功率、反應物質流量、光纖收放速度,才能保證在裸光纖表面濺射均勻的衣層,制作成本也相對較高。光纖金屬涂層制作方法主要有化學鍍、電鍍法、熔融涂覆法與材料濺射薄膜法等制作方法。其中,化學法與電鍍法雖然工藝簡單、容易操作、成本低; 但鍍出的光纖衣層薄膜均勻度差,難以滿足高靈敏度傳感器的需求,目前主要采用熔融涂覆法與材料濺射薄膜法。在滿足熔鹽罐基礎溫度測量的要求條件下,需要采用金屬涂覆光纖,外護套采用不銹鋼材料,增強耐溫和應力沖擊。
2、 熔鹽罐的外壁溫度與其中的熔鹽接近,直接測量外壁溫無法區分出熔鹽罐是否破裂,是否有熔鹽流出,一般采用測量熔鹽罐的基礎溫度和側壁外保溫溫度,如果發生泄漏,泄漏點的溫度將迅速升高,以此來確定泄漏點的位置。熔鹽罐側壁感溫光纖纏繞在第一層外保溫中,熔鹽罐底部采用的多層隔熱材料,感溫光纖采用環形均勻規律地盤繞在熔鹽罐底部第一層耐火磚下方,在敷設時記錄下光纖絕對長度與熔鹽罐位置的對應關系,這種安裝方式可最大程度的覆蓋熔鹽罐的底部和側壁。如果發生泄漏,泄漏點的位置溫度快速升高,就可準確快速的判斷和確定泄漏點的位置。
在實際使用中一個光纖測溫主機往往可帶多個回路的測溫光纖,每個回路光纖長度可達到幾公里,不僅可同時滿足幾個熔鹽罐泄漏的溫度測量,而且可將多余的感溫光纖直接纏繞均布在熔鹽罐外壁和底部,通過測量熔鹽罐的外壁溫度, 得到罐體各位置的實時溫度,從而全面監視儲罐的溫度分布狀況,通過這些溫度參數控制熔鹽的進鹽量,啟動內循環降溫等一系列的保護措施, 從而更好的保護熔鹽罐,保證其安全可靠及長期運行的穩定。
掃一掃,關注我們