Làm thế nào để lớp đệm giữa màng ngăn và vỏ trên và vỏ dưới của Đồng hồ đo áp suất màng PP hóa dầu vẫn còn nguyên vẹn

Trong môi trường khắc nghiệt của ngành hóa dầu, độ tin cậy của dụng cụ đo áp suất là điều tối quan trọng để bảo vệ quá trình sản xuất và kiểm soát. Đồng hồ đo áp suất màng polypropylen (PP) được sử dụng rộng rãi do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời khi xử lý môi trường ăn mòn. Tuy nhiên, thách thức cốt lõi nằm ở chỗ làm thế nào để đảm bảo độ kín kết nối an toàn giữa màng ngăn PP phi kim loại và vỏ kim loại trên và dưới hoặc phi kim loại (mặt bích/thân trên và dưới). Con dấu này phải duy trì ổn định lâu dài và không bị hỏng trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao và sự tấn công hóa học mạnh mẽ. Điều này đòi hỏi sự tích hợp sâu sắc giữa thiết kế kỹ thuật chính xác và khoa học vật liệu.

I. Thiết kế hình học chính xác: Tối ưu hóa phân bổ ứng suất

Thách thức chính dẫn đến sự thất bại của con dấu trong Đồng hồ đo áp suất màng PP là độ rão của vật liệu và sự giãn nở nhiệt vi sai. Là một loại nhựa nhiệt dẻo, độ bền cơ học và độ ổn định nhiệt của PP kém hơn kim loại. Do đó, kết nối bịt kín phải đạt được khả năng tự thích ứng và phân bổ lực cân bằng thông qua cấu trúc hình học của nó.

1. Vòng khóa và kết cấu đỡ

Đồng hồ đo áp suất màng PP chất lượng cao thường có nhiều vòng khóa và rãnh côn hoặc khớp nối. Vỏ trên và dưới tạo thành các kênh lõm khớp chính xác ở cạnh màng ngăn, khóa ngoại vi của màng ngăn trong một không gian hạn chế. Thiết kế này đảm bảo:

• Ràng buộc xuyên tâm: Hạn chế hiệu quả sự dịch chuyển xuyên tâm của màng ngăn dưới sự thay đổi áp suất hoặc nhiệt độ.

• Tải trước dọc trục: Việc áp dụng đồng đều tải trước bu lông gây ra lực nén bịt kín ban đầu được tính toán của màng ngăn trong các rãnh.

• Giảm nồng độ ứng suất: Tránh các vùng tập trung ứng suất sắc nét, đặc biệt là xung quanh các lỗ bu lông, ngăn vật liệu PP bị biến dạng dẻo hoặc dão do áp suất lâu dài, điều này có thể dẫn đến hiện tượng giãn đệm.

2. Bố trí lực và bu-lông đặt trước

Số lượng, khoảng cách và lực tải trước của các bu lông kết nối là những yếu tố quan trọng để bịt kín thành công. Các nhà sản xuất chuyên nghiệp tính toán chính xác ứng suất bịt kín tối thiểu cần thiết dựa trên đường kính màng ngăn và áp suất vận hành tối đa. Quy trình siết chéo theo đường chéo thống nhất, kết hợp với việc sử dụng cờ lê lực, đảm bảo rằng mỗi điểm kết nối đều nhận được tải trước nhất quán. Bất kỳ sự không đồng nhất nào trong tải trước đều có thể dẫn đến hình thành các đường rò rỉ cục bộ.

II. Khoa học vật liệu tiên tiến: Vượt qua các thách thức về nhiệt và ăn mòn

Độ tin cậy bịt kín lâu dài của đồng hồ đo áp suất màng PP phụ thuộc rất nhiều vào việc kiểm soát chính xác các đặc tính vật liệu PP, lựa chọn miếng đệm và đặc tính chất lỏng làm đầy.

1. Kiểm soát độ rã vật liệu PP

Từ biến là sự biến dạng vĩnh viễn của vật liệu PP theo thời gian dưới tác dụng của tải trọng kéo dài. Trong điều kiện hóa dầu nhiệt độ cao, áp suất cao, từ biến có thể làm giảm ứng suất làm kín, cuối cùng dẫn đến rò rỉ. Các biện pháp đối phó với leo bao gồm:

• PP gia cố (ví dụ: Gia cố bằng sợi thủy tinh): Đối với các thành phần chịu ứng suất quan trọng, Polypropylen gia cố bằng sợi thủy tinh (GFPP) thường được sử dụng để tăng cường đáng kể độ cứng, độ cứng và khả năng chống biến dạng nhiệt của vật liệu.

• Tối ưu hóa độ dày kết cấu: Việc tăng độ dày vật liệu ở khu vực kết nối của vỏ trên và dưới giúp tăng cường khả năng chống nén và biến dạng tổng thể của chúng.

2. Sự tích hợp hoàn hảo giữa bề mặt màng và bề mặt bịt kín

Để bù đắp cho độ nhám vi mô và sự thiếu đàn hồi vốn có của vật liệu PP, cấu trúc đệm composite thường được sử dụng giữa màng ngăn PP và vỏ.

• Vòng đệm tự bôi trơn hoặc đàn hồi: Vòng đệm kín PTFE (Polytetrafluoroethylene) chống ăn mòn và có độ đàn hồi cao hoặc vòng chữ O FKM (Fluoroelastomer) có thể được gắn ở mặt trên và mặt dưới của cạnh kết nối màng ngăn. Các bộ phận bịt kín phụ này, dưới tải trước cao, sẽ lấp đầy các khoảng trống nhỏ tốt hơn, mang lại sự đảm bảo bịt kín gấp đôi hoặc gấp ba.

• Bề mặt hoàn thiện: Bề mặt tiếp xúc của vỏ PP tiếp xúc với màng ngăn phải đạt được bề mặt hoàn thiện cực cao (ví dụ: Ra 0,8 hoặc thấp hơn). Điều này giảm thiểu đường dẫn rò rỉ và đảm bảo độ kín của vòng bịt ban đầu.

3. Vai trò của chất lỏng đổ đầy

Mặc dù vai trò chính của chất lỏng làm đầy (chẳng hạn như dầu silicon) là truyền áp suất, trạng thái làm đầy hoàn toàn, không có bong bóng của nó rất quan trọng để ngăn ngừa hư hỏng màng ngăn và ổn định vòng đệm. Quá trình khử khí và làm đầy chất lượng cao giúp loại bỏ các khoảng trống bên trong, giảm cơ hội cho vật liệu thấm qua các khuyết tật cực nhỏ, gián tiếp tăng cường độ ổn định của niêm phong.

III. Kiểm soát chất lượng và lắp đặt chuyên nghiệp được tiêu chuẩn hóa

Ngay cả với thiết kế và lựa chọn vật liệu tối ưu, việc kiểm soát dung sai sản xuất nghiêm ngặt và lắp đặt tại chỗ chuyên nghiệp đóng vai trò là biện pháp bảo vệ cuối cùng đảm bảo con dấu không bị hư hỏng.

1. Kiểm soát dung sai nghiêm ngặt

Trong quá trình sản xuất, kích thước khớp của vỏ trên và dưới, đặc biệt là độ sâu và chiều rộng của rãnh khóa màng ngăn, phải tuân theo dung sai chặt chẽ hơn so với tiêu chuẩn ngành. Chỉ có kích thước hình học chính xác mới đảm bảo rằng ứng suất bịt kín được xác định trước được áp dụng đồng đều trên khắp màng ngăn.

2. Hướng dẫn cài đặt chuyên nghiệp

Thông số kỹ thuật mô-men xoắn và quy trình lắp đặt chi tiết, rõ ràng phải được cung cấp cho khách hàng. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc căn chỉnh mặt bích và trình tự siết bu lông khi lắp vào hệ thống đường ống. Việc lắp đặt tại hiện trường không đúng cách, chẳng hạn như mặt bích bị lệch hoặc mô-men xoắn bu-lông không đủ, là nguyên nhân phổ biến gây ra lỗi bịt kín tại chỗ.

Thông qua việc thực hiện thiết kế hình học chính xác, ứng dụng vật liệu nâng cao và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, đồng hồ đo áp suất màng PP chịu được hiệu quả các tác động kết hợp của nhiệt độ cao, áp suất cao và chất lỏng ăn mòn trong môi trường hóa dầu, đảm bảo độ tin cậy lâu dài của phốt kết nối màng ngăn với vỏ.