Podstawową funkcją a Manometr membranowy PP , szczególnie ten stosowany w środowiskach korozyjnych, takich jak przemysł petrochemiczny i chemiczny, polega na odizolowaniu mediów procesowych od przyrządu do pomiaru ciśnienia (zwykle rurki Bourdona) za pomocą membrany. Kluczowymi mediami zapewniającymi przenoszenie ciśnienia i izolację są płyn uszczelniający (znany również jako płyn izolujący) i płyn wypełniający. Wybór płynu uszczelniającego bezpośrednio determinuje dokładność pomiaru przyrządu, szybkość reakcji, zakres temperatur roboczych i bezpieczeństwo.
Typowe rodzaje płynów uszczelniających do manometrów z membraną PP
W systemach manometrów z membraną PP płyn uszczelniający musi wykazywać doskonałe właściwości przenoszenia ciśnienia, dobrą stabilność temperaturową i kompatybilność zarówno z wewnętrznymi komponentami przyrządu, jak i zewnętrznymi mediami procesowymi. Typowe profesjonalne typy płynów uszczelniających obejmują:
1. Mieszanki gliceryny i wody i gliceryny
Charakterystyka i zastosowanie: Gliceryna jest jednym z najbardziej podstawowych i powszechnie stosowanych płynów wypełniających. Oferuje niski koszt i doskonałe właściwości temperaturowe. Odpowiedni zakres temperatur dla czystej gliceryny wynosi zazwyczaj około -20°C do 80°C.
Kompatybilność: Nadaje się do ogólnych mediów na bazie wody lub neutralnych.
Ograniczenia: Gliceryna nie nadaje się do zastosowań próżniowych ze względu na wysokie ciśnienie pary, które może prowadzić do błędów pomiarowych. Ponadto gliceryna wykazuje słabą stabilność w środowiskach utleniających lub silnie korozyjnych i ma ograniczoną kompatybilność z materiałami takimi jak obudowy PP i membrany Viton. W przypadku manometrów membranowych PP glicerynę należy stosować wyłącznie w warunkach mniej korozyjnych.
2. Olej silikonowy
Właściwości i zastosowania: Olej silikonowy jest najczęściej stosowanym i najlepiej adaptującym się płynem uszczelniającym w manometrach z membraną PP. W zależności od modelu i lepkości olej silikonowy może pracować w bardzo szerokim zakresie temperatur.
Silikon niskotemperaturowy: Nadaje się do stosowania w ekstremalnie niskich temperaturach, takich jak chłodnie lub środowiska polarne, ze względu na wyjątkowo niską temperaturę zamarzania.
Standardowy silikon: Nadaje się do stosowania w najpopularniejszych warunkach temperatury i ciśnienia.
Silikon wysokotemperaturowy: Nadaje się do trudnych środowisk o wysokiej temperaturze przekraczającej 200°C lub nawet 300°C, zapewniając stabilną lepkość i objętość w wysokich temperaturach.
Zalety: Doskonała stabilność temperaturowa i niskie ciśnienie pary sprawiają, że nadaje się do pomiarów wysokiej próżni i ciśnienia absolutnego. Zapewnia również dobrą kompatybilność z PP oraz większością materiałów membranowych z PTFE i Vitonu.
Rozróżnienie typów: Wybierając olej silikonowy, klienci powinni jasno określić, czy wybrać olej silikonowy o niskiej lepkości, zapewniający lepszy czas reakcji, czy olej wysokotemperaturowy, aby wytrzymać temperatury procesu.
3. Olej fluorowany (halowęglowodór)
Charakterystyka i zastosowania: Olej fluorowany (taki jak halocarbon i Krytox) to wysokowydajny płyn wypełniający.
Zalety: Ich największą zaletą jest wyjątkowo wysoka obojętność chemiczna i kompatybilność z tlenem. To sprawia, że są one preferowanym wyborem, jeśli chodzi o zapewnienie bezpieczeństwa podczas pomiaru mediów silnie utleniających, takich jak tlen, chlor i fluor.
Zastosowania: Nadają się szczególnie do procesów chloro-alkalicznych w przemyśle petrochemicznym oraz procesów z udziałem wysoce reaktywnych chemikaliów. Choć droższe od oleju silikonowego, są niezastąpione w zastosowaniach wymagających najwyższych standardów bezpieczeństwa.
Kluczowe zasady doboru płynów uszczelniających do manometrów membranowych z PP
Wybór płynu uszczelniającego do manometru z membraną PP nie jest pojedynczym czynnikiem, ale raczej wynikiem wieloaspektowego kompromisu.
1. Zgodność z mediami procesowymi
Jest to główna kwestia brana pod uwagę przy wyborze płynu wypełniającego. Chociaż membrana fizycznie izoluje media procesowe, nadal ważne jest rozważenie, czy płyn wypełniający będzie reagował gwałtownie z mediami procesowymi (takimi jak eksplozja, spalanie lub wytwarzanie toksycznych gazów) w przypadku pęknięcia membrany. Na przykład w zastosowaniach tlenowych niezbędny jest olej fluorowany, ponieważ olej silikonowy lub gliceryna mogą zapalić się w kontakcie z czystym tlenem.
2. Zakres temperatury roboczej
Płyn uszczelniający musi pozostać płynny i utrzymywać stabilną objętość w całym zakresie temperatur procesu.
Temperatura wrzenia: Temperatura wrzenia płynu uszczelniającego musi być wyższa niż maksymalna temperatura robocza. Wrzenie spowoduje odkształcenie mierzonego ciśnienia i uszkodzenie przyrządu.
Temperatura zamarzania: Temperatura zamarzania płynu uszczelniającego musi być niższa niż minimalna temperatura otoczenia. Jeśli zamarznie, przenoszenie ciśnienia zostanie utracone, a przyrząd ulegnie awarii.
Rozszerzalność cieplna: Rozszerzalność cieplna płynu wypełniającego jest jedną z głównych przyczyn błędów temperaturowych. W przypadku ekstremalnych różnic temperatur należy wybrać płyn o niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej lub zastosować rurki kapilarne do montażu zdalnego i dodać kompensator objętości.
3. Charakterystyka pomiarowa i lepkość
Lepkość płynu uszczelniającego bezpośrednio wpływa na czas reakcji urządzenia.
Niska lepkość: Większa prędkość transmisji i krótszy czas reakcji sprawiają, że jest bardziej odpowiedni do pomiarów wymagających szybkiej reakcji.
Wysoka lepkość: powoduje wolniejsze prędkości transmisji i dłuższe czasy reakcji, ale jest bardziej odpowiednia do zapewnienia pewnego tłumienia w warunkach dużych wibracji lub ciśnienia pulsacyjnego, stabilizując igłę. Do pomiarów w wysokiej próżni preferowane są również ciecze o dużej lepkości.
4. Rozważania dotyczące rodzaju ciśnienia
Próżnia i ciśnienie bezwzględne: Podczas pomiaru próżni lub ciśnienia bezwzględnego poniżej ciśnienia atmosferycznego należy zastosować olej silikonowy lub olej fluorowany o wyjątkowo niskim ciśnieniu pary, aby zapobiec wpływowi odparowania płynu uszczelniającego na dokładność pomiaru. Gliceryna lub roztwory na bazie wody z reguły nie są odpowiednie.
Wpływ ciśnienia hydrostatycznego: W przypadku instalacji odległych (z rurkami kapilarnymi) gęstość płynu wypełniającego może powodować błędy hydrostatyczne, wymagające profesjonalnej kalibracji w celu ich skompensowania.
