انتخاب مواد گیج فشار دیافراگم پتروشیمی: تجزیه و تحلیل فنی PP در مقابل PTFE

در پتروشیمی صنعت، انتخاب مواد ابزار دقیق یک عامل حیاتی برای اطمینان از کارخانه است ایمنی و عملیاتی است قابلیت اطمینان . هسته یک گیج فشار دیافراگم در قسمت های خیس شده آن، به ویژه دیافراگم و محفظه قرار دارد. PP (پلی پروپیلن) و PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) مواد غیرفلزی اولیه مورد استفاده قرار می گیرند که هر کدام دارای مزایای مشخصی هستند سازگاری شیمیایی ، پایداری حرارتی و استقامت مکانیکی.

سازگاری شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی

PTFE به طور گسترده ای در صنعت به عنوان استاندارد طلایی برای بی اثری شیمیایی شناخته شده است. به دلیل استحکام بالای پیوندهای کربن و فلوئور در ساختار مولکولی آن، عملاً تحت تأثیر اکسید کننده های قوی، اسیدهای غلیظ (مانند Aqua Regia یا اسید سولفوریک دود ) و اکثر حلال های آلی. تقریباً در کل مقیاس pH ثبات را حفظ می کند.

برعکس، PP مقاومت عالی در برابر نمک های معدنی، اسیدهای ضعیف و محلول های قلیایی که معمولاً در تصفیه آب یا تولید کود یافت می شوند را نشان می دهد. با این حال، در پتروشیمی فرآیندهای شامل هیدروکربن های معطر مانند بنزن یا تولوئن و حلال های کلردار، PP مستعد است تورم و structural degradation. Therefore, while PP یک راه حل مقرون به صرفه برای سیستم های کمکی است، PTFE برای واحدهای پردازش هیدروکربن تهاجمی اجباری باقی می ماند.

پایداری حرارتی و محدودیت های فشار

دما یک مرز تعیین کننده برای انتخاب مواد است. PP یک ترموپلاستیک با دمای سرویس مداوم است که معمولاً روی 80 درجه سانتیگراد بسته می شود. فراتر از این حد باعث کاهش سریع استحکام مکانیکی می شود که منجر به دائمی می شود تغییر شکل الاستیک از دیافراگم، که به صورت قابل توجهی ظاهر می شود دریفت صفر در قرائت فشار

PTFE محدوده حرارتی بسیار گسترده‌تری را ارائه می‌کند، که معمولاً به طور قابل اعتماد از -40 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد کار می‌کند. این اجازه می دهد PTFE دیافراگم برای حفظ ثبات مدول الاستیک حتی در خطوط بخار یا روغن حرارتی با دمای بالا. در رابطه با فشار ، PP استحکام طبیعی بالاتری دارد. در حالی که این برای برخی از برنامه ها مفید است، می تواند کاهش یابد حساسیت در میکرو فشار اندازه گیری ها PTFE ، being more flexible, provides superior خطی بودن و accuracy in low-pressure ranges.

نفوذپذیری و عملکرد سرویس خلاء

در پتروشیمی کاربردهای خلاء ( سرویس وکیوم )، نفوذپذیری مواد دیافراگم یک نگرانی حیاتی است. با وجود مقاومت شیمیایی، PTFE دارای یک ساختار ریز متخلخل است که می تواند به مولکول های کوچک مانند هیدروژن یا کلر گاز به مرور زمان نفوذ کند. اگر این گازها وارد مایع را پر کنید در پشت دیافراگم، باعث عدم دقت اندازه گیری و خوردگی داخلی بالقوه می شود.

PP ساختار مولکولی متراکم تری دارد که می تواند در برابر نفوذ گاز در دمای محیط مفید باشد. با این حال، تحت شرایط خلاء بالا، یکپارچگی مهر و موم مکانیکی از PP قطعات اغلب نسبت به ماشینکاری دقیق پایین‌تر هستند PTFE سیستم های خط دار برای وظایف خلاء چرخه ای، تخصصی دیافراگم باند شده طراحی ها با استفاده از PTFE اغلب برای جلوگیری از بیرون کشیدن دیافراگم از صندلی خود مورد نیاز است.

خستگی مکانیکی و عمر سرویس

عمر عملیاتی a دیافراگم به توانایی آن در تحمل چرخه های استرس مکرر بستگی دارد. PTFE فوق العاده بالا را نشان می دهد زندگی فلکس ، capable of enduring millions of pressure cycles without developing stress cracks. This makes it the preferred choice for installation points near pumps or valves where فشار ضربان دار رایج است.

PP آستانه خستگی کمتری دارد. نوسانات فشار مکرر می تواند منجر به سفید کننده استرس - یک پیشرو برای شکست ساختاری - جایی که زنجیره های پلیمری شروع به شکستن می کنند. با این حال، در محیط های پایدار مانند نظارت بر سطح مخزن ذخیره، سختی نسبی PP مقاومت بهتری در برابر ذرات ساینده سبک یا رسوب در محیط ایجاد می کند.

کارایی اقتصادی و ملاحظات CAPEX

از منظر مالی، PP یک مزیت قابل توجه ارائه می دهد. فرآیند تولید شامل قالب گیری تزریقی است که بسیار مقیاس پذیر است و منجر به کاهش می شود CAPEX برای پروژه های بزرگ این یک راه حل ایده آل برای خطوط برق غیر بحرانی، با دمای پایین و خفیف خورنده است.

PTFE به فرآیندهای پیچیده ماشینکاری و تف جوشی نیاز دارد که منجر به هزینه های واحد بالاتر می شود. در حالی که سرمایه گذاری اولیه بیشتر است، کل هزینه مالکیت (TCO) برای PTFE اغلب در محیط های تهاجمی به دلیل کاهش کمتر است خرابی و fewer replacement cycles. Engineers must balance the immediate budget savings of PP در برابر الزامات قابلیت اطمینان دراز مدت خاص پتروشیمی فرآیند.