Miért korlátozzák a PP membrános nyomásmérőket alacsony és közepes nyomású rendszerekre?

A Petrolkémiai és a vízkezelési ágazatokban a műszerek kiválasztása nem csupán a pontosságon múlik; alapvetően a rendszerről szól Biztonság és Megbízhatóság . A Membrán nyomásmérő szigetelő membránt használ, hogy megvédje a belső mozgást a kvagyrozív közegektől. Miközben PP (polipropilén) egy rendkívül költséghatékony, nem fémes anyag sav- és lúgkezeléshez, szigorúan meghatározott nyomásszintekhez van besorolva.

A műszaki szabványok általában korlátozzák PP membránmérők alacsony vagy közepes nyomású rendszerekhez, általában 1,6 MPa (16 bar) alatt. Ezt a korlátozást a polimer molekulaszerkezete, fizikai mechanikai tulajdonságai és ipari igénybevétel alatti specifikus meghibásodási módjai határozzák meg.

A mechanikai szilárdság fizikai korlátai

PP egy félig kristályos hőre lágyuló műanyag. A fémes anyagokhoz képest, mint pl Rozsdamentes acél or Hastelloy , annak Szakítószilárdság és Hozamstressz lényegesen alacsonyabbak. Az a Magas nyomás környezetben, a membránnak felületegységenként hatalmas erőt kell kibírnia.

Ha a rendszer nyomása meghaladja az anyag teherbírási határát, a PP membrán jelentős rugalmas deformáción megy keresztül, és végül belép Műanyag deformáció . Ez az állandó nyújtás súlyos Zero Drift , ami pontatlanná teszi a műszer leolvasását. Ezen túlmenően, hosszan tartó, nagynyomású expozíció esetén a polimer láncok elfáradnak, ami növeli a katasztrofális szakadás kockázatát, amely lehetővé tenné, hogy veszélyes közeg szivárogjon a műszerbe. Tok .

Kúszóhatás és hosszú távú méretstabilitás

In Petrolkémiai folyamatokat, a nyomást gyakran hőingadozások kísérik. PP kifejezett Kúszás hatás, ahol az anyag idővel lassan deformálódik állandó feszültségterhelés mellett.

A nagynyomású rendszerekben ez a kúszás megnő. Még ha a kezdeti beépítési nyomás a névleges határokon belül van is, a folyamatos terhelés okozza a PP a membrán vékonyításához vagy a tömítő illesztések lazításához. Ellentétben PTFE vagy fém membránok, amelyek jobb méretstabilitást tartanak fenn, PP A megbízhatósági görbék élesen leesnek, amikor a nyomás átlépi a középnyomás küszöbértékét. Emiatt nem alkalmas kritikus monitorozásra, ahol hosszú távú kalibrációs stabilitásra van szükség.

Hőmérséklet-nyomás értékelés és negatív visszajelzés

A mechanikai teljesítménye PP rendkívül érzékeny rá Hőmérséklet . Ahogy az üzemi hőmérséklet a környezeti hőmérsékletről a felső határa felé emelkedik (körülbelül 60°C-ról 80°C-ra), a Elasztikus modulus az anyag mennyisége gyorsan csökken.

Ez azt jelenti, a PP membrán nyomásmérő A szobahőmérsékleten közepes nyomásra besorolt termékek maximális üzemi nyomása (MWP) legalább 50%-kal csökkenhet 60°C-os vegyi közeg feldolgozása során. Ezt Hőmérséklet-Pressure De-rating A jelenség nagyon kevés hibalehetőséget hagy a folyamat felborulásakor vagy túlmelegedési események során. A műszerek szétrepedésének megakadályozása érdekében az ipari szabványok előírják a betartását PP alacsony-közepes nyomású burokban.

A tömítés integritása és az ízületek szilárdsági korlátai

Az általános konstrukció a PP nyomásmérő – beleértve a csatlakozót, a felső karimát és az alsó karimát – gyakran szintén ebből készül PP vagy megerősített műanyagok. Nagy nyomás alatt ezek a menetes vagy csavaros csatlakozások hatalmas mechanikai igénybevételnek vannak kitéve.

Mert a Merevség a műanyag gyengébb, mint a fém, a nagynyomású ciklusok mikroszkopikus eltolódásokat okozhatnak a csatlakozási pontokon. Ez oda vezet Töltse fel a folyadékot szivárgás vagy külső adathordozó behatolása. Fenntartása a Szivárgásmentes csatlakozás megköveteli, hogy ezeken a műanyag alkatrészeken a fizikai feszültséget mérsékelt határokon belül tartsák, ezért az alacsony-közepes nyomású működés elsődleges Biztonság követelménynek.

Kiválasztási stratégiák nagy keresletű forgatókönyvekhez

Mert Petrolkémiai operátorok, a használat késztetése PP kiváló vegyszerállóságából és alacsony költségéből fakad. Ha azonban a nyomás meghaladja az 1,0 MPa-t, vagy azzal jár Pulzáló nyomás , alternatív stratégiák javasoltak:

Frissítési anyag: Fontolja meg PVDF , amely nagyobb mechanikai szilárdságot és jobb hőállóságot kínál. Béléses technológia: Használjon fém membránt (például 316L) a PTFE bevonat vagy bélés a nagynyomású kapacitás és a kémiai tehetetlenség kombinálására. Biztonság Mapping: Szigorúan kövesse a gyártó hőmérséklet-nyomás görbéit, hogy a működési pont az anyag biztonságos burkolatán belül maradjon.