Tại sao đồng hồ đo áp suất màng PP bị hạn chế ở hệ thống áp suất thấp và trung bình

trong hóa dầu và lĩnh vực xử lý nước, việc lựa chọn thiết bị không chỉ đơn thuần là độ chính xác; về cơ bản nó là về hệ thống An toàn và Độ tin cậy . A Đồng hồ đo áp suất màng sử dụng màng cách ly để bảo vệ chuyển động bên trong khỏi môi trường ăn mòn. Trong khi PP (Polypropylen) là vật liệu phi kim loại có hiệu quả chi phí cao để xử lý axit và kiềm, nó được phân loại nghiêm ngặt cho các cấp áp suất cụ thể.

Các tiêu chuẩn kỹ thuật thường giới hạn PP đồng hồ đo màng cho hệ thống áp suất thấp hoặc trung bình, thường dưới 1,6 MPa (16 bar). Hạn chế này được quyết định bởi cấu trúc phân tử của polyme, các tính chất cơ lý vật lý của nó và các dạng hư hỏng cụ thể của nó dưới áp lực công nghiệp.

Giới hạn vật lý của độ bền cơ học

PP là một loại nhựa nhiệt dẻo bán tinh thể. So với các vật liệu kim loại như thép không gỉ hoặc Hastelloy , nó Độ bền kéo và Căng thẳng năng suất thấp hơn đáng kể. trong một Áp suất cao môi trường, màng ngăn phải chịu được lực rất lớn trên một đơn vị diện tích.

Khi áp suất hệ thống vượt quá giới hạn chịu tải của vật liệu, PP màng trải qua biến dạng đàn hồi đáng kể và cuối cùng đi vào Biến dạng nhựa . Sự kéo dài vĩnh viễn này dẫn đến nghiêm trọng Không trôi , làm cho số đo của máy đo không chính xác. Hơn nữa, khi tiếp xúc với áp suất cao kéo dài, các chuỗi polyme bị mỏi, làm tăng nguy cơ đứt gãy nghiêm trọng khiến môi trường nguy hiểm rò rỉ vào thiết bị. trường hợp .

Hiệu ứng leo và ổn định kích thước dài hạn

trong hóa dầu các quá trình, áp suất thường đi kèm với biến động nhiệt. PP thể hiện rõ rệt leo hiệu ứng, trong đó vật liệu biến dạng chậm theo thời gian dưới tác dụng của tải trọng không đổi.

trong high-pressure systems, this creep is magnified. Even if the initial installation pressure is within rated limits, the continuous load causes the PP màng ngăn mỏng đi hoặc các khớp nối bị giãn ra. Không giống PTFE hoặc metal diaphragms, which maintain better dimensional stability, PP đường cong độ tin cậy giảm mạnh khi áp suất vượt qua ngưỡng áp suất trung bình. Điều này làm cho nó không phù hợp cho việc giám sát quan trọng khi cần có sự ổn định hiệu chuẩn lâu dài.

Đánh giá nhiệt độ-áp suất và phản hồi tiêu cực

Hiệu suất cơ học của PP cực kỳ nhạy cảm với Nhiệt độ . Khi nhiệt độ hoạt động tăng từ nhiệt độ môi trường xung quanh đến giới hạn trên (khoảng 60°C đến 80°C), Mô đun đàn hồi của vật liệu giảm đi nhanh chóng.

Điều này có nghĩa là một Đồng hồ đo áp suất màng PP được xếp hạng cho áp suất trung bình ở nhiệt độ phòng có thể thấy Áp suất làm việc tối đa (MWP) giảm từ 50% trở lên khi xử lý môi trường hóa học ở 60°C. Cái này Nhiệt độ-Pressure De-rating Hiện tượng này để lại rất ít sai sót trong quá trình xử lý hoặc các sự kiện nhiệt độ quá cao. Để tránh làm nổ dụng cụ, các tiêu chuẩn ngành bắt buộc phải giữ PP trong phạm vi áp suất thấp đến trung bình.

Niêm phong tính toàn vẹn và hạn chế sức mạnh chung

Việc xây dựng tổng thể một PP đồng hồ đo áp suất - bao gồm đầu nối, mặt bích trên và mặt bích dưới - cũng thường được làm bằng PP hoặc reinforced plastics. Under high pressure, these threaded or bolted connections are subjected to massive mechanical stress.

Bởi vì độ cứng Chất dẻo kém hơn kim loại, chu kỳ áp suất cao có thể gây ra sự dịch chuyển vi mô tại các điểm kết nối. Điều này dẫn đến Đổ đầy chất lỏng rò rỉ hoặc sự xâm nhập của phương tiện bên ngoài. Duy trì một Kết nối kín đòi hỏi phải giữ sức căng vật lý trên các thành phần nhựa này trong giới hạn vừa phải, đó là lý do tại sao hoạt động ở áp suất thấp đến trung bình là yêu cầu chính An toàn yêu cầu.

Chiến lược lựa chọn cho các kịch bản có nhu cầu cao

cho hóa dầu người vận hành, ổ đĩa để sử dụng PP bắt nguồn từ khả năng kháng hóa chất tuyệt vời và chi phí thấp. Tuy nhiên, khi áp suất vượt quá 1,0 MPa hoặc liên quan đến Áp suất xung , các chiến lược thay thế được khuyến nghị:

Nâng cấp vật liệu: Hãy xem xét PVDF , mang lại độ bền cơ học cao hơn và khả năng chịu nhiệt độ tốt hơn. Công nghệ lót: Sử dụng màng chắn kim loại (chẳng hạn như 316L) với PTFE lớp phủ hoặc lớp lót để kết hợp khả năng chịu áp suất cao với độ trơ hóa học. An toàn Mapping: Tuân thủ nghiêm ngặt các đường cong nhiệt độ-áp suất của nhà sản xuất để đảm bảo điểm vận hành vẫn nằm trong phạm vi an toàn của vật liệu.