چگونه مهر و موم بین دیافراگم و پوسته های بالایی و پایینی گیج فشار دیافراگم PP پتروشیمی سالم باقی می ماند؟

در محیط سخت صنعت پتروشیمی، قابلیت اطمینان ابزارهای اندازه گیری فشار برای حفاظت از تولید و کنترل فرآیندها بسیار مهم است. فشارسنج های دیافراگمی پلی پروپیلن (PP) به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی در هنگام کار با رسانه های خورنده به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، یک چالش اصلی در نحوه تضمین مهر و موم اتصال ایمن بین دیافراگم PP غیرفلزی و محفظه های فلزی یا غیرفلزی بالایی و پایینی (فلنج ها/بدنه های بالا و پایین) نهفته است. این مهر و موم باید در شرایط دمای بالا، فشار بالا و حمله شیمیایی شدید پایدار بماند و خراب نشود. این امر مستلزم ادغام عمیق طراحی مهندسی دقیق و علم مواد است.

I. طراحی هندسی دقیق: بهینه سازی توزیع تنش

چالش اصلی منجر به شکست مهر و موم در گیج فشار دیافراگم PP خزش مواد و انبساط حرارتی دیفرانسیل است. به عنوان یک ترموپلاستیک، استحکام مکانیکی و پایداری حرارتی PP نسبت به فلز پایین‌تر است. بنابراین، اتصال آب بندی باید از طریق ساختار هندسی خود به خود انطباق و توزیع نیرو متوازن برسد.

1. حلقه های قفل و سازه های پشتیبانی

گیج های فشار دیافراگم PP با کیفیت بالا معمولا دارای حلقه های قفل کننده متعدد و شیارهای مخروطی یا دم کبوتری هستند. محفظه‌های بالایی و پایینی کانال‌های فرورفته‌ای منطبق بر لبه دیافراگم را تشکیل می‌دهند و محیط دیافراگم را در یک فضای محدود قفل می‌کنند. این طراحی تضمین می کند:

• محدودیت شعاعی: به طور موثر جابجایی شعاعی دیافراگم را تحت تغییرات فشار یا دما محدود می کند.

• پیش بار محوری: اعمال یکنواخت پیش بار پیچ باعث فشرده سازی اولیه محاسبه شده آب بندی دیافراگم در داخل شیارها می شود.

• تمرکز تنش کاهش یافته: از مناطق تمرکز تنش شدید، به ویژه در اطراف سوراخ های پیچ، جلوگیری می کند، از تغییر شکل یا خزش مواد PP به دلیل فشار طولانی مدت، که منجر به شل شدن مهر و موم می شود، جلوگیری می کند.

2. نیروی پیش بارگذاری و چیدمان پیچ

تعداد، فاصله و نیروی پیش بار پیچ و مهره های اتصال از عوامل بسیار مهم برای موفقیت آب بندی هستند. سازندگان حرفه ای به طور دقیق حداقل تنش آب بندی مورد نیاز را بر اساس قطر دیافراگم و حداکثر فشار کاری محاسبه می کنند. روش‌های یکنواخت سفت کردن متقاطع مورب، همراه با استفاده از آچار گشتاور، اطمینان حاصل می‌کند که هر نقطه اتصال پیش بارگیری ثابتی را دریافت می‌کند. هر گونه عدم یکنواختی در پیش بارگذاری می تواند منجر به تشکیل مسیرهای نشتی موضعی شود.

II. علم مواد پیشرفته: غلبه بر چالش های حرارتی و خورنده

قابلیت اطمینان آب بندی طولانی مدت گیج فشار دیافراگم PP به شدت به کنترل دقیق خواص مواد PP، انتخاب واشر و ویژگی های مایع پرکننده بستگی دارد.

1. کنترل خزش مواد PP

خزش تغییر شکل دائمی مواد PP در طول زمان تحت بار پایدار است. در شرایط پتروشیمی با دمای بالا و فشار بالا، خزش می تواند باعث کاهش استرس آب بندی شود و در نهایت منجر به نشتی شود. اقدامات متقابل در برابر خزش عبارتند از:

• PP تقویت شده (به عنوان مثال، تقویت شده با الیاف شیشه): برای اجزای تحمل کننده استرس، از پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه (GFPP) اغلب برای افزایش قابل توجه سفتی، سختی و مقاومت مواد در برابر تغییر شکل حرارتی استفاده می شود.

• بهینه سازی ضخامت سازه: افزایش ضخامت مواد در ناحیه اتصال محفظه های بالا و پایین باعث افزایش مقاومت کلی آنها در برابر فشار و تغییر شکل می شود.

2. ادغام کامل دیافراگم و سطوح آب بندی

برای جبران ریز زبری و عدم الاستیسیته ذاتی در خود ماده PP، یک ساختار آب بندی کامپوزیت اغلب بین دیافراگم PP و محفظه استفاده می شود.

• واشرهای خود روان کننده یا الاستیک: واشرهای آب بندی PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) ​​مقاوم در برابر خوردگی و بسیار الاستیک یا حلقه های O FKM (فلورالاستومر) ممکن است در دو طرف بالا و پایین لبه اتصال دیافراگم تعبیه شده باشند. این عناصر کمکی درزگیری، تحت پیش بارگذاری زیاد، فضاهای خالی دقیقه را بهتر پر می کنند و تضمین آب بندی دو یا سه گانه را ارائه می دهند.

• سطح تماس: سطح تماس محفظه PP که با دیافراگم در ارتباط است باید سطح بسیار بالایی داشته باشد (به عنوان مثال، Ra 0.8 یا کمتر). این امر مسیرهای نشتی را به حداقل می رساند و محکم بودن آب بندی اولیه را تضمین می کند.

3. نقش سیال پر

در حالی که نقش اصلی مایع پرکننده (مانند روغن سیلیکون) انتقال فشار است، حالت پر شدن کامل بدون حباب آن برای جلوگیری از آسیب دیافراگم و تثبیت آب‌بند حیاتی است. فرآیندهای گاز زدایی و پر کردن با کیفیت بالا، حفره های داخلی را از بین می برد، فرصت نفوذ مواد را از طریق عیوب میکروسکوپی کاهش می دهد و به طور غیر مستقیم پایداری آب بندی را افزایش می دهد.

III. کنترل کیفیت و نصب حرفه ای استاندارد

حتی با طراحی بهینه و انتخاب مواد، کنترل دقیق تحمل تولید و نصب حرفه‌ای در محل به عنوان آخرین ضمانت‌ها تضمین می‌کند که مهر و موم خراب نمی‌شود.

1. کنترل دقیق تحمل

در طول ساخت، ابعاد جفت شدن محفظه‌های بالا و پایین، به‌ویژه عمق و عرض شیارهای قفل دیافراگم، باید از تلورانس‌هایی که سخت‌تر از استانداردهای صنعتی است، پیروی کنند. فقط ابعاد هندسی دقیق تضمین می کند که تنش آب بندی از پیش تعیین شده به طور یکنواخت در سراسر دیافراگم اعمال می شود.

2. دستورالعمل های نصب حرفه ای

مشخصات دقیق و واضح گشتاور و مراحل نصب باید به مشتری ارائه شود. این امر بر اهمیت تراز فلنج و ترتیب سفت شدن پیچ هنگام نصب به سیستم لوله کشی تأکید می کند. نصب نادرست در میدان، مانند فلنج های نامناسب یا گشتاور ناکافی پیچ، یکی از دلایل رایج خرابی آب بندی در محل است.

گیج فشار دیافراگم PP از طریق اجرای طراحی هندسی دقیق، استفاده از مواد پیشرفته و کنترل کیفیت دقیق، اثرات ترکیبی دمای بالا، فشار بالا و سیالات خورنده را در محیط‌های پتروشیمی به طور موثری تحمل می‌کند و اطمینان طولانی‌مدت مهر و موم اتصال دیافراگم به محفظه را تضمین می‌کند.