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2025年热电偶行业技术分析:热电偶行业对设备性能要求不断提升
 热电偶 2025-08-25 11:36:42

  中国报告大厅网讯,在炼油化工行业的发展进程中,温度测量对于反应器的稳定运行和产品质量把控至关重要。其中,高压多点柔性铠装热电偶凭借其独特的性能,在加氢及加氢裂化、渣油加氢反应器等场景中发挥着不可替代的作用。随着行业对设备性能要求的不断提升,以及成本控制意识的增强,热电偶的技术创新与国产化替代逐渐成为行业关注的焦点,各类热电偶行业在实际应用中的表现、优缺点及成本效益,也成为企业选择设备时的重要考量因素。以下是2025年热电偶行业技术分析。

2025年热电偶行业技术分析:热电偶行业对设备性能要求不断提升

  一、高压多点柔性铠装热电偶的应用场景与技术要求

  高压多点柔性铠装热电偶主要用于炼油化工加氢及加氢裂化、渣油加氢反应器中。在这些反应器中,既存在轴向温差又存在径向温差,温度测量点的数量直接影响对床温反映的全面性,测量点越多,反应的床温越全面,因此需要更多的测量点来测量温度,高压多点柔性铠装热电偶便在此需求下应运而生。

  固定床渣油加氢装置因具备很强的原料适应性和加工灵活性,能实现渣油的清洁高效利用,且经济效益高,是目前石油行业应用较多的渣油处理装置,同时还在不断新建。当前,加氢装置反应器大多以固定床反应器为主,也有少量沸腾床、浆态床、液相加氢反应器。以固定床反应器为例,一个反应器从上到下至少有 3 个以上的床层需要测温,每个床层最少需要 4 - 8 个测温点,5Mt/a 渣油加氢反应器甚至每一层会有 24 - 26 个测温点。如此一来,一个反应器上要装几十个测温点,4 个反应器中则要装上百个测温点。由于反应器属于高温高压容器,不宜开设过多孔洞,普通的热电偶已无法满足这样的使用需求,所以,只能采用高温高压多点柔性铠装热电偶来解决这一难题。

  《2025-2030年中国热电偶行业市场深度研究及发展前景投资可行性分析报告》指出,催化剂床层的径向温差直接反映反应器的运行状态,现行生产过程要求床层温度在反应器内均匀分布,并对每个测温点进行实时监控。这就对反应器催化剂床层多点热电偶的关键技术提出了高要求,具体包括耐高压、耐挤压、反应快、高精度、易敷设、可更换。其中,耐高压主要指耐高压密封,涵盖耐氢腐蚀、耐氢渗透;耐挤压强度针对的是铠装热电偶套管抗氢脆开裂材质,以及防止催化剂下沉拉断热电偶的能力;反应快、高精度则要求铠装直径不能太大,既要保证柔性可弯曲,又要具备较高的测量精度;易敷设主要体现在安装结构需方便且牢固,便于后续的检修和更换;可更换意味着一台多点热电偶若有三分之一部分损毁,只需更换损毁部分,无需整体更换,这一特性能大大降低使用成本。由此可见,加氢多点铠装热电偶,尤其是应用于高温高压渣油、蜡油、润滑油等装置反应器的多点热电偶,面临着极高的性能要求。

  二、进口多点热电偶的应用情况与优缺点

  某石化公司渣油加氢装置反应器共安装了 10 台高压多点柔性热电偶,这些热电偶全部采用进口品牌。

  进口的高压多点热电偶采用可拆卸结构,其填料加锁紧螺母密封方式是将若干根热电偶铠管测量端分别用管卡固定在由制造厂配带的钢梁上,铠管另一端则用石墨填料密封加压紧螺母密封。在法兰外面焊接密封底座,密封底座上设置有与二次密封腔连接的外螺纹接口,以及若干用于铠管密封的内螺纹接口。这种结构的优点是,当热电偶出现损坏时,能够单独更换损坏部分,且可拆解安装,安装过程较为方便。

  然而,该结构也存在明显缺点。一旦填料出现老化,就会严重影响密封效果,导致泄漏情况发生。采用填料密封后,热电偶无法承受较大拉力,由于反应器内的铠装热电偶会与催化剂结焦形成片状、块状物质,一旦反应器催化剂床层出现塌陷下沉现象,就会将热电偶元件拉到反应器内部,进而产生严重的泄漏问题。该石化公司渣油加氢装置反应器上的高压多点柔性热电偶自 2018 年开工投入使用,经过 5 年的高压运转,到 2023 年时,发现其中一台热电偶已无法承受长期高压运行的压力,出现了多处泄漏情况。基于此,相关部门决定在 2023 年 10 月份装置换剂检修期间,采购一台国产高压多点柔性热电偶来替换这台已泄漏的高压多点柔性热电偶。

  三、国产高压多点柔性热电偶的技术优势与应用效果

  此次采购的国产高压多点柔性热电偶拥有独家专利技术,其在解决铠装热电偶长周期使用寿命方面采取了特殊措施和方法。首先,对铠装热电偶表面进行雾化陶瓷处理,从根本上提升了热电偶抗氢脆开裂和抗硫化氢腐蚀的优良性能;其次,巧妙设计了特殊的安装支架,将铠装热电偶与催化剂进行隔离,使铠装热电偶避免了氢及硫化氢的腐蚀,从而实现长周期使用且无需更换的效果。

  该国产热电偶采用无焊接多点柔性铠装工艺,具有独特的优势。其一,改进了临氢界面无焊接的制造方法,成功克服了小直径铠装热电偶因焊接原因在法兰根部容易出现氢脆、断裂的难题,这一改进大大延长了产品的使用周期,同时降低了生产成本;其二,大幅减小了产品的包装体积,为产品的运输提供了绝对可靠的安全保障;其三,为热电偶的首次安装以及后续检修过程中的拆装、回装工作提供了安全可靠的保障;其四,在小直径铠装套管表面涂覆了 0.2mm 厚的抗氢脆涂层,进一步提高了热电偶的抗氢脆性能。

  该石化公司渣油加氢装置此次置换的国产高压多点柔性热电偶是 13 点铠装热电偶。截至目前,这台国产高压多点柔性热电偶已稳定运行 6 个月,在运行期间,整体运行状态非常平稳,没有出现任何故障,也未发生泄漏情况。

  在成本方面,这台国产热电偶的价格仅为进口品牌的 50%,仅此一项就为公司节约成本 20 余万元。若该国产热电偶能够在长期运行过程中保持稳定,且无泄漏情况发生,公司后续考虑长期采购国产热电偶产品来替代进口品牌,这将为公司节约一大笔成本支出。

  四、全篇总结

  在炼油化工行业高温高压反应器的温度测量领域,高压多点柔性铠装热电偶是关键设备。进口多点热电偶行业虽在安装便利性上有一定优势,但存在密封易失效、易因外力拉扯损坏导致泄漏的问题,且长期使用后故障风险增加。而国产高压多点柔性热电偶通过表面雾化陶瓷处理、特殊安装支架设计、无焊接工艺改进及抗氢脆涂层涂覆等技术创新,不仅解决了进口产品的诸多弊端,还具备长周期稳定运行的能力。从实际应用来看,国产 13 点铠装热电偶运行 6 个月无故障无泄漏,且价格仅为进口产品的 50%,单台就节约成本 20 余万元。这表明国产高压多点柔性热电偶在技术性能和成本效益上均展现出显著优势,若能持续稳定发挥性能,未来有望在行业内实现对进口热电偶的广泛替代,为相关企业降低成本、保障生产稳定提供有力支持,也为 2025 年热电偶行业技术的发展与国产化推进奠定了良好基础。

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