Prečo sú PP membránové tlakomery obmedzené na nízkotlakové a stredotlakové systémy

V Petrochemický a v sektalebooch úpravy vody nie je výber nástrojov len o presnosti; v podstate ide o system Bezpečnosť a Spoľahlivosť . A Membránový tlakomer využíva izolačnú membránu na ochranu vnútorného pohybu pred korozívnymi médiami. Zatiaľ čo PP (polypropylén) je vysoko nákladovo efektívny nekovový materiál na manipuláciu s kyselinami a zásadami, je prísne kategorizovaný pre špecifické tlakové úrovne.

Inžinierske normy zvyčajne obmedzujú PP membránové tlakomery do nízkotlakových alebo strednotlakových systémov, všeobecne pod 1,6 MPa (16 bar). Toto obmedzenie je dané molekulárnou štruktúrou polyméru, jeho fyzikálno-mechanickými vlastnosťami a jeho špecifickými poruchami pri priemyselnom zaťažení.

Fyzikálne obmedzenia mechanickej pevnosti

PP je semikryštalický termoplast. V porovnaní s kovovými materiálmi napr Nerezová oceľ or Hastelloy , jeho Pevnosť v ťahu a Výťažnosť sú výrazne nižšie. V a Vysoký tlak prostredia, membrána musí odolať obrovskej sile na jednotku plochy.

Keď tlak v systéme prekročí limit únosnosti materiálu, PP membrána prechádza výraznou elastickou deformáciou a nakoniec vstúpi Plastická deformácia . Toto trvalé naťahovanie vedie k ťažkým Zero Drift , čím sú údaje na meradle nepresné. Okrem toho pri dlhšom vystavení vysokému tlaku trpia polymérové reťazce únavou, čím sa zvyšuje riziko katastrofického prasknutia, ktoré by umožnilo únik nebezpečných médií do prístroja. Prípad .

Creep Effect a dlhodobá rozmerová stabilita

In Petrochemický procesov je tlak často sprevádzaný teplotnými výkyvmi. PP vykazuje výrazný Creep efekt, kedy sa materiál v priebehu času pomaly deformuje pri konštantnom stresovom zaťažení.

Vo vysokotlakových systémoch je toto dotvarovanie zväčšené. Aj keď je počiatočný inštalačný tlak v rámci menovitých limitov, trvalé zaťaženie spôsobuje PP membránu na tenšie alebo uvoľnenie tesniacich spojov. Na rozdiel od PTFE alebo kovové membrány, ktoré zachovávajú lepšiu rozmerovú stabilitu, PP krivky spoľahlivosti prudko klesajú, keď tlak prekročí hranicu stredného tlaku. Preto nie je vhodný na kritické monitorovanie, kde je potrebná dlhodobá stabilita kalibrácie.

Hodnotenie teploty a tlaku a negatívna spätná väzba

Mechanický výkon PP je mimoriadne citlivý na Teplota . Keď sa prevádzková teplota zvýši z okolia smerom k hornej hranici (približne 60 °C až 80 °C), Modul pružnosti materiálu rýchlo klesá.

To znamená a PP membránový tlakomer dimenzovaný na stredný tlak pri izbovej teplote môže pri spracovaní chemických médií 60 °C znížiť maximálny pracovný tlak (MWP) o 50 % alebo viac. Toto Teplota-Pressure De-rating jav ponecháva veľmi malý priestor na chyby počas porúch procesu alebo nadmernej teploty. Aby sa predišlo prasknutiu prístroja, priemyselné štandardy nariaďujú dodržiavanie PP v nízko až strednotlakových obaloch.

Integrita tesnenia a obmedzenia pevnosti spoja

Celková konštrukcia a PP manometer – vrátane konektora, hornej príruby a spodnej príruby – je často vyrobený z PP alebo vystužené plasty. Pod vysokým tlakom sú tieto závitové alebo skrutkové spoje vystavené masívnemu mechanickému namáhaniu.

Pretože Tuhosť z plastu je horšia ako kov, vysokotlakové cykly môžu spôsobiť mikroskopické posuny v miestach pripojenia. To vedie k Naplňte kvapalinu úniku alebo vniknutia externých médií. Udržiavanie a Netesné pripojenie vyžaduje udržiavanie fyzického napätia na týchto plastových komponentoch v miernych medziach, a preto je prevádzka pri nízkom až strednom tlaku primárnou Bezpečnosť požiadavka.

Stratégie výberu pre scenáre s vysokým dopytom

Pre Petrochemický operátorov, pohon na použitie PP vyplýva z jeho vynikajúcej chemickej odolnosti a nízkej ceny. Avšak, keď tlaky presiahnu 1,0 MPa alebo zahŕňajú Pulzujúci tlak Odporúčajú sa alternatívne stratégie:

Upgradovací materiál: Zvážte PVDF , ktorý ponúka vyššiu mechanickú pevnosť a lepšiu teplotnú odolnosť. Technológia lemovania: Použite kovovú membránu (napríklad 316L) s a PTFE povlak alebo podšívka na kombináciu vysokotlakovej kapacity s chemickou inertnosťou. Bezpečnosť Mapping: Prísne dodržiavajte krivky teploty a tlaku výrobcu, aby ste zabezpečili, že pracovný bod zostane v bezpečnej obálke materiálu.