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煤氣化是指煤或焦炭等固體燃料在高溫高壓條件下與氣化劑反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為合成氣(主要成分為氫氣及-氧化碳)和

少量殘?jiān)倪^(guò)程。合成氣經(jīng)過(guò)變壓吸附后可提純出氫氣，因此煤氣化是煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)。

煤氣化的核心部件是反應(yīng)器造氣爐。造氣爐上有諸多儀表監(jiān)測(cè)點(diǎn)(如溫度、勵(lì)、流量等)二氧化硫檢測(cè)儀，需要采集壓力參數(shù)并遠(yuǎn)傳至造氣裝置的自控系統(tǒng)中。目前常見(jiàn)的造氣爐工況均為高溫高壓工況，且合成氣中氫氣含量較高氫氣變送器，會(huì)導(dǎo)致常規(guī)壓力變送器的測(cè)量膜片出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象。導(dǎo)致壓力變送器出現(xiàn)測(cè)量誤差甚至損壞儀表。

那什么是氫脆現(xiàn)象

呢?氫脆通常表現(xiàn)為應(yīng)力作用下的延遲斷裂現(xiàn)象。延遲斷裂現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于零件內(nèi)部的氫向應(yīng)力集中的部位擴(kuò)散聚集應(yīng)力集中部位的金屬缺陷多(原子點(diǎn)陣錯(cuò)位、空穴等)。氫擴(kuò) 散到這些缺陷處，氫原子變成氫分子產(chǎn)生巨大的壓力,這個(gè)壓力與材料內(nèi)部的殘留應(yīng)力及材料受的外加應(yīng)力，組成一個(gè)合力,當(dāng)這合力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度,就會(huì)導(dǎo)致斷裂發(fā)生。氫脆既然與氫原子的擴(kuò)散有關(guān),擴(kuò)散是需要時(shí)間的,擴(kuò)散的速度與濃差梯度、溫度和材料種類有關(guān)。

壓力變送器是一種將壓力信 號(hào)轉(zhuǎn)化成電動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備，其核心元件是單晶硅諧振式傳感器及測(cè)量膜盒。為了減少傳遞過(guò)程中的壓力損耗并防止受到測(cè)量介質(zhì)腐蝕乙炔報(bào)警器，一般選擇采用具有一 定彈性和防腐 蝕性能的金屬薄壁材料(厚度介于40 ~ 80um之間，各設(shè)備供貨商略有不同)制作成測(cè)量膜片，常見(jiàn)的測(cè)量膜片材質(zhì)有316L不銹鋼、哈氏合金、鉭、鈦等諸多類型。

由于測(cè)量膜片厚度不足0.1mm,常規(guī)的壓力變送器在惡劣工況(高溫高壓且存在較高濃度氫氣的場(chǎng)合)下極易出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象并受到影響，導(dǎo)致測(cè)量膜片韌性退化失去彈性氫氣變送器，出現(xiàn)空腔鼓包或者裂紋。隨著時(shí)間推移氫分子甚至可以穿透測(cè)量膜片進(jìn)入隔離硅油傳導(dǎo)液，出現(xiàn)氣泡增加了壓力傳遞過(guò)程中的損耗，還會(huì)直接干擾壓力變送器的測(cè)效果，導(dǎo)致壓力變送器零點(diǎn)漂移、輸出不穩(wěn)定，出現(xiàn)測(cè)量誤差及壓力測(cè)量參數(shù)波動(dòng)氫氣變送器，更為嚴(yán)重的情況下甚至損壞壓力變送器，造成安全事故發(fā)生。

因此煤氣化裝置工況下壓力變送器測(cè)量膜片的選型則顯得更為重要。

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