Materiales para la medición de temperatura en centrales eléctricas

Resumen del caso

Durante las pruebas de rendimiento posteriores a la revisión de una unidad de la central eléctrica, el equipo de instrumentación detectó que varios puntos de temperatura del vapor principal y del vapor de recalentamiento registraban lecturas ligeramente inferiores a las del instrumento de referencia. Los termopares habían superado las pruebas de laboratorio y se habían instalado cables nuevos. La investigación identificó finalmente el cable de compensación: durante el mantenimiento, se había sustituido temporalmente un tramo por un cable blindado de cobre convencional. Los termopares de tipo K requieren cable de compensación KX. La tensión termoeléctrica adicional generada por el cobre entre la temperatura de la caja de conexiones y la temperatura de campo alteraba directamente las lecturas.

Estos problemas suelen surgir de la incompatibilidad en la cadena de termopar, cable de compensación y tratamiento de unión fría. DZX suministra cables de compensación y termopares con revestimiento compatibles según el tipo de termopar, con datos de clase de tolerancia y resistencia de aislamiento. La lista de verificación de entrega incluye comprobaciones de campo para verificar la polaridad, las uniones frías y el apantallamiento, con el fin de controlar las desviaciones de medición.

Este caso resume los requisitos de la aplicación, los materiales suministrados por DZX y el valor de la entrega. Para obtener datos técnicos específicos del caso, póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería.

Perfil del cliente Proveedor de servicios y mantenimiento de instrumentación térmica para centrales eléctricas
Solicitud Puntos de temperatura del vapor principal y del vapor de recalentamiento; temperaturas de los cojinetes auxiliares; medición de los gases de combustión y del sistema aire/combustible pulverizado.
Materiales suministrados Cable para termopar tipo K/N, cable de compensación KX/NX y termopares con revestimiento.
Formularios de suministro Alambre de compensación en espiral, cable con revestimiento y alambre de aleación.
Requisitos clave Cable compatible con el tipo de termopar; polaridad correcta; resistencia de aislamiento y clase de tolerancia conformes.
Acuerdo de entrega Disponemos de tamaños estándar; las construcciones con revestimiento y los tubos de protección especial se confirman según el programa de producción.
Región del proyecto Noroeste de China

Nuestra solución

  • Coincidencia de tiposSeleccione el cable de compensación KX, NX u otro compatible según el tipo de termopar; no utilice cable de cobre común. Marque la polaridad en la caja de conexiones para evitar conexiones invertidas después del mantenimiento.
  • Uniones frías y blindajeColoque los terminales en una zona isotérmica siempre que sea posible y conecte a tierra el blindaje en un extremo. Compruebe la resistencia de aislamiento sección por sección en tramos largos para reducir la variación debida a la humedad y las interferencias.
  • Selección de construcción revestidaLas uniones con conexión a tierra (G2) ofrecen una respuesta rápida y buena resistencia a las interferencias en la mayoría de los puntos de uso habitual. Las uniones sin conexión a tierra (U2) son adecuadas para ubicaciones con bucles de tierra o interferencias provenientes de múltiples conexiones a tierra. Se recomienda un radio de curvatura y una profundidad de inserción específicos para cada condición de funcionamiento.
  • Apoyo a la aceptaciónProporcionar datos sobre el tipo de termopar, la clase de tolerancia y la resistencia de aislamiento, junto con los registros del sitio antes y después de la calibración, para localizar desviaciones dentro de la cadena de medición.
Alambre de aleación para termopar—Tipo K/N, tolerancia de clase 1
Cable de aleación para termopar
Tipo K / N, tolerancia de clase 1
Cable de compensación para termopar: compatible con los tipos KX/NX.
Cable de compensación del termopar
Tipos KX/NX compatibles
Cable para termopar con revestimiento: construcciones G2/U2
Cable de termopar con revestimiento
Construcciones G2 / U2

Especificaciones técnicas

Combinaciones comunes de cables de compensación y termopares con revestimiento:

Tipo de alambre Termopar compatible Resistencia a la temperatura
KX (para el tipo K) Características termoeléctricas adaptadas a termopares de tipo K. Generalmente ≤400℃ (el propio cable)
NX (para tipo N) Características termoeléctricas adaptadas a termopares de tipo N. Generalmente ≤400℃ (el propio cable)
JX / EX y otros Seleccione el tipo de termopar correspondiente. Confirmar por modelo

Elementos de aceptación comunes (evaluados según GB/T 16839.1-2018 y las especificaciones del producto):

Artículo Requisito
Clase de tolerancia Clase I / Clase II (Tipo K Clase I: ±1,5 ℃ o ±0,4%|t|, lo que sea mayor)
Resistencia de aislamiento Inspección de muestras según la vaina y las condiciones de funcionamiento; los componentes afectados por la humedad requieren nuevas pruebas.
Construcción de juntas de medición Con conexión a tierra (G2) / sin conexión a tierra (U2), seleccionado según las condiciones de funcionamiento.
Vaina y tubo de protección Material, diámetro exterior y espesor de pared según plano; el radio de curvatura debe cumplir con los requisitos de instalación.

Soporte de entrega y calidad

  • Documentación suministrada: Certificación de materiales y datos sobre el tipo/clase de tolerancia de los termopares; registros de muestreo de la resistencia de aislamiento por lotes disponibles.
  • Soporte del sitioLa polaridad del cableado, la posición de la unión fría y la conexión a tierra del blindaje se pueden comprobar individualmente durante la entrega.
  • Trazabilidad de las desviaciones: investigar las lecturas anormales sección por sección en este orden: cuerpo del termopar—cable de compensación—unión fría y terminales—instrumento, para localizar la causa rápidamente.
  • Recomendación de piezas de repuestoConservar repuestos del mismo lote para los puntos de medición críticos, a fin de facilitar las comparaciones y comprobaciones posteriores al reemplazo.

Comentarios de los clientes

El equipo de instrumentación se centró en tres aspectos prácticos: si el tipo de cable y la polaridad estaban marcados en el momento de la entrega; si los conjuntos con revestimiento podían instalarse inmediatamente al llegar (radio de curvatura y dimensiones del revestimiento); y si las desviaciones podían identificarse rápidamente como problemas de material o de cableado. Incorporamos estas consideraciones al suministro y la entrega: marcado del tipo y la polaridad, confirmación de los requisitos del revestimiento y de curvatura según el plano, y recomendación de una secuencia de resolución de problemas por secciones para reducir los desmontajes repetidos en campo.

Nuestras capacidades

Jiangsu DZX Technology Co., Ltd., con sede en Changzhou, opera una fábrica propia de más de 12 000 metros cuadrados con líneas de fusión, trefilado y acabado. Su equipo principal trabaja con aleaciones de precisión y materiales para termopares desde 2002, atendiendo a más de 1500 clientes. Los productos se someten a inspecciones de entrada, en proceso y finales bajo el sistema ISO 9001. Proporcione su lista de puntos de medición a nuestro equipo de ingeniería para la selección de cables para termopares, cables de compensación y conjuntos con revestimiento.

Preguntas frecuentes

¿Puede un cable de cobre común reemplazar el cable de compensación?

No. El cable de compensación utiliza aleaciones que coinciden con las características termoeléctricas del termopar, como KX para el tipo K. El cable de cobre común genera un voltaje termoeléctrico adicional entre la temperatura de la caja de conexiones y la temperatura de campo, lo que se suma directamente a la medición. Una falla común en campo es el reemplazo temporal con cable blindado de núcleo de cobre durante el mantenimiento, seguido de la imposibilidad de restaurar el cable correcto.

¿Qué se debe comprobar primero cuando las lecturas del termopar son demasiado bajas o demasiado altas?

Siga la cadena de medición. Primero, verifique que el tipo y la polaridad del cable de compensación coincidan con el termopar (la polaridad invertida produce el doble de desviación). A continuación, compruebe que la unión fría del terminal se encuentre en una zona isotérmica y que los terminales no estén oxidados ni sueltos. Finalmente, verifique la resistencia de aislamiento (la humedad o los daños en la vaina pueden causar deriva) y si la unión de medición con vaina está conectada a tierra en un bucle. El termopar suele ser el último componente que se sospecha.

¿Cómo se deben seleccionar los termopares con vaina G2 y U2?

G2 tiene su unión de medición soldada a la vaina (conectada a tierra), lo que proporciona una respuesta más rápida y una buena resistencia a las interferencias en la mayoría de los puntos de medición habituales. U2 mantiene la unión de medición aislada de la vaina (sin conexión a tierra), evitando así bucles de potencial de tierra donde estos o múltiples puntos de conexión a tierra causan interferencias. Los puntos de alta vibración también requieren atención al material de la vaina y a la disposición de los soportes.

¿Cómo se seleccionan las clases de tolerancia I y II?

Utilice GB/T 16839.1-2018 (adopción idéntica de IEC 60584-1). Para el tipo K, la tolerancia de clase I es de ±1,5 °C o ±0,4%|t|, lo que sea mayor; la de clase II es de ±2,5 °C o ±0,75%|t|. Los bucles de control y los puntos de evaluación del rendimiento suelen utilizar la clase I; los puntos de monitorización pueden utilizar la clase II. La selección también debe tener en cuenta los intervalos de calibración y la gestión de la deriva en campo.

¿Cómo se organizan las cantidades mínimas de pedido, los plazos de entrega de muestras y la aceptación?

Se ofrecen lotes de prueba pequeños. Las cantidades mínimas se confirman individualmente según el modelo y el tipo (cable de compensación, cable con revestimiento o cable de aleación). Las construcciones con revestimiento y los tubos de protección especiales deben muestrearse previamente para su confirmación. El muestreo suele tardar de una a dos semanas, dependiendo de la programación. La aceptación estándar incluye la certificación del material y los datos del tipo/clase de tolerancia del termopar. Se puede acordar el muestreo visual y de resistencia de aislamiento por lotes, o bien, pruebas por parte de terceros. Para obtener información sobre precios y plazos de entrega, por favor, contacte con el fabricante para obtener un presupuesto basado en las especificaciones reales.

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Referencias

  1. IEC 60584-1:2013 “Termopares — Parte 1: Especificaciones y tolerancias de la fuerza electromotriz” Especifica las funciones de referencia y las tolerancias para termopares designados con letras (Tipo K Clase I: ±1,5 ℃ o ±0,4%|t|, lo que sea mayor). Ver fuente
  2. GB/T 16839.1-2018: Termopares—Parte 1: Especificaciones y tolerancias de la fuerza electromotriz (FEM) Adopta la norma IEC 60584-1:2013 y especifica las características de referencia y las clases de tolerancia; una base principal para la aceptación de termopares entrantes. Ver fuente
  3. GB/T 4989-2013: Cables de extensión y compensación para termopares Especifica la clasificación, el marcado, las tolerancias, el aislamiento, la cubierta y los requisitos de blindaje del cable de compensación. Ver fuente
  4. GB/T 4990-2010: Alambres de aleación para cables de extensión y compensación de termopares Especifica el grado, la composición química y los requisitos termoeléctricos para las aleaciones de alambre de compensación KX, NX, EX y otras. Ver fuente
  5. ASTM E230/E230M “Especificación estándar para tablas de temperatura-fuerza electromotriz (fem) para termopares estandarizados” Tablas de referencia de temperatura y fuerza electromotriz para diferentes tipos de termopares, tolerancias estándar/especiales y tolerancias de cables de extensión y compensación. Ver fuente
  6. ASTM E235/E235M-23 “Especificación estándar para termopares con aislamiento mineral y revestimiento metálico de tipo K y tipo N” Especifica las tolerancias dimensionales de la vaina, la construcción de la unión de medición con conexión a tierra (G2) o sin conexión a tierra (U2) y los requisitos de resistencia de aislamiento para termopares con vaina tipo K/N. Ver fuente
Base de datos: los tipos de termopares, las clases de tolerancia y los requisitos de aislamiento provienen de las especificaciones de termopares y cables de compensación de Jiangsu DZX Technology Co., Ltd., así como de los registros de inspección por lotes. Las normas se citan en los documentos públicos mencionados anteriormente. Las desviaciones en planta también dependen del cableado, las uniones frías y la configuración del instrumento; el rendimiento final está determinado por los resultados de la calibración en planta.
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