TERMOPAR DE ISOLAÇÃO MINERAL COM TUBO DE PROTEÇÃO

A medição precisa da temperatura é um fator crítico para o controle de qualidade e segurança em processos térmicos. Termopares de metais base, como os tipos K, J, T, E e N são preferidos por sua robustez, custo acessível e ampla faixa de operação. No entanto, o contato direto com gases corrosivos, partículas abrasivas ou metais fundidos pode causar a degradação prematura dos fios sensores, resultando em falhas de leitura ou ruptura do sensor. O tubo de proteção atua como uma barreira física

entre o elemento sensor e o ambiente externo, possibilitando a manutenção da integridade do sistema e reduzindo paradas não programadas.

Estrutura do Termopar de Isolação Mineral

1. Condutores (elementos do termopar):

- Dois fios metálicos de materiais diferentes (os materiais dependem do tipo de termopar:

K, J, T, E e N).

Tipo K (Níquel-Cromo/Níquel-Alumínio)

Tipo J (Ferro-Constantan)

Tipo T (Cobre-Constantan)

Tipo E (Níquel-Cromo/Constantan)

Tipo N (Nicrosil/Nisil)

- A norma utilizada pela Ecil para fabricação do termopar de isolação mineral é ASTM E608 / 608M.

2. Isolação Mineral:

- Os condutores são isolados entre si e do tubo externo por um pó compacto de óxido de magnésio

(MgO), com 99,7% de pureza, que é altamente resistente a altas temperaturas, tem excelente

isolamento elétrico e boa condutividade térmica.

3. Bainha/Haste de Proteção

- A estrutura externa é feita de um tubo metálico (geralmente aço inoxidável, Inconel ou outro

material resistente à corrosão e alta temperatura).

- Este tubo protege os condutores e a isolação mineral de danos físicos e ambientais

- Nessa construção, os condutores ficam totalmente protegidos contra a atmosfera exterior,

consequentemente a durabilidade do Termopar depende da resistência à corrosão da sua bainha e não da resistência à corrosão dos condutores. A bainha pode ser fabricada a partir de uma grande variedade de materiais, sendo as mais comuns no mercado: Aço Inox 304, 316, 310, Inconel 600 e Nicrobell C.

O material da haste do termopar com isolação mineral (também chamada de termopar tipo MI – Mineral Insulated) mencionado acima é diferente do tubo de proteção para o termopar, o tubo de proteção é um componente adicional para a proteção e aumento de vida útil do termopar.

Os diâmetros dos tubos de proteção variam bastante conforme o material, tipo de aplicação e normas industriais. Abaixo os diâmetros mais comuns e disponíveis no mercado para tubos de proteção usados com termopares industriais.

A escolha do material do tubo de proteção depende diretamente das condições do processo.

Os principais critérios incluem a temperatura de operação, a composição química do ambiente, a presença de partículas sólidas em suspensão, a velocidade do fluxo e a abrasividade do meio.

Tipos de Construção dos Conjuntos Termopar + Tubo

• Tubo fechado na extremidade: Isola completamente o elemento sensor; ideal para atmosferas agressivas.

• Tubo aberto na extremidade: Permite resposta térmica mais rápida, mas menos proteção.

• Dupla proteção (cerâmica interna + metálica externa): Para aplicações críticas com necessidade de redundância de proteção.

• Conexões roscadas, flangeadas ou sanitárias: Dependendo da exigência de montagem no processo.

Vantagens do Uso de Tubos de Proteção

• Maior vida útil do sensor

• Redução de manutenção e paradas

• Facilidade de substituição do termopar

• Melhor estabilidade e repetibilidade da medição

• Proteção contra choques térmicos, vibração e contaminação

Aplicações Típicas

• Indústria metalúrgica: Medição de temperatura em fornos de reaquecimento, poços de revenimento e fusão de metais.

• Cimento e cerâmica: Monitoramento de temperatura em zonas de combustão e exaustão.

• Alimentos e bebidas: Aplicações sanitárias com tubos em aço inoxidável.

• Petroquímica: Reatores, fornos de craqueamento e linhas de processo com atmosferas corrosivas.

A proteção adequada dos termopares de metais base é um fator decisivo para garantir a precisão e confiabilidade das medições térmicas em ambientes industriais. A correta especificação do tubo de proteção, considerando as particularidades do processo, reduz custos com manutenção, melhora a eficiência operacional e contribui para a segurança da planta.

TERMOPAR DE ISOLAÇÃO MINERAL ECIL DA SÉRIE MM

TERMOPAR MINERAL COM PROTEÇÃO METÁLICA