Jaký typ těsnící kapaliny se obvykle volí pro PP membránové tlakoměry

Základní funkcí a PP membránový tlakoměr , zejména ten, který se používá v korozivním prostředí, jako je petrochemický a chemický průmysl, je izolovat procesní médium od přístroje na měření tlaku (typicky Bourdonovy trubice) pomocí membrány. Klíčovými médii pro dosažení tohoto přenosu tlaku a izolace jsou těsnicí kapalina (také známá jako izolační kapalina) a plnicí kapalina. Volba těsnící kapaliny přímo určuje přesnost měření přístroje, rychlost odezvy, rozsah provozních teplot a bezpečnost.

Běžné typy těsnicích kapalin pro PP membránové tlakoměry

V systémech PP membránových tlakoměrů musí mít těsnicí kapalina vynikající přenos tlaku, dobrou teplotní stabilitu a kompatibilitu jak s vnitřními součástmi přístroje, tak s externími procesními médii. Mezi běžné profesionální typy těsnicích kapalin patří:

1. Glycerin a směsi voda-glycerin

Charakteristika a použití: Glycerin je jednou z nejzákladnějších a nejrozšířenějších plnicích kapalin. Nabízí nízkou cenu a vynikající teplotní vlastnosti. Použitelný teplotní rozsah pro čistý glycerin je obecně kolem -20 °C až 80 °C.

Kompatibilita: Vhodné pro obecná média na vodní bázi nebo neutrální média.

Omezení: Glycerin není vhodný pro vakuové aplikace kvůli vysokému tlaku par, který může vést k chybám měření. Kromě toho glycerin vykazuje špatnou stabilitu v oxidačních nebo vysoce korozivních prostředích a má omezenou kompatibilitu s materiály, jako jsou PP pouzdra a vitonové membrány. U PP membránových měřidel by měl být glycerin používán pouze v méně korozivních podmínkách.

2. Silikonový olej

Vlastnosti a aplikace: Silikonový olej je nejběžněji používaná a nejpřizpůsobivější těsnicí kapalina v PP membránových tlakoměrech. V závislosti na modelu a viskozitě může silikonový olej pokrýt extrémně široký rozsah teplot.

Nízkoteplotní silikon: Vhodný pro extrémně nízké teploty, jako je chlazení nebo polární prostředí, díky extrémně nízkému bodu mrazu.

Standardní silikon: Vhodné pro použití ve většině běžných teplotních a tlakových podmínek.

Vysokoteplotní silikon: Vhodný pro drsná prostředí s vysokou teplotou přesahující 200 °C nebo dokonce 300 °C, zajišťuje stabilní viskozitu a objem při vysokých teplotách.

Výhody: Vynikající teplotní stabilita a nízký tlak par jej činí vhodným pro měření vysokého vakua a absolutního tlaku. Nabízí také dobrou kompatibilitu s PP a většinou PTFE a Viton membránových materiálů.

Typové rozlišení: Při výběru silikonového oleje by se zákazníci měli jasně rozhodnout, zda si vybrat silikonový olej s nízkou viskozitou pro lepší dobu odezvy, nebo vysokoteplotní typ, aby se vyrovnal s procesními teplotami.

3. Fluorovaný olej (halokarbon)

Vlastnosti a aplikace: Fluorovaný olej (jako Halocarbon a Krytox) je vysoce výkonná plnicí kapalina.

Výhody: Jejich největší předností je extrémně vysoká chemická inertnost a kompatibilita s kyslíkem. Díky tomu jsou preferovanou volbou pro zajištění bezpečnosti při měření vysoce oxidačních médií, jako je kyslík, chlór a fluor.

Použití: Jsou zvláště vhodné pro chlor-alkalické procesy v petrochemickém průmyslu a procesy zahrnující vysoce reaktivní chemikálie. I když jsou dražší než silikonový olej, jsou nenahraditelné pro aplikace vyžadující nejvyšší bezpečnostní standardy.

Klíčové zásady pro výběr těsnicích kapalin pro PP membránové tlakoměry

Výběr těsnicí kapaliny pro tlakoměr s PP membránou není jediným faktorem, ale spíše výsledkem mnohostranného kompromisu.

1. Kompatibilita procesních médií

Toto je hlavní hledisko při výběru plnicí kapaliny. Přestože membrána fyzicky izoluje procesní médium, je stále důležité zvážit, zda plnicí kapalina bude v případě prasknutí membrány prudce reagovat s procesním médiem (jako je exploze, hoření nebo tvorba toxických plynů). Například při kyslíkových aplikacích je fluorovaný olej nezbytný, protože silikonový olej nebo glycerin se mohou při kontaktu s čistým kyslíkem vznítit.

2. Rozsah provozních teplot

Těsnicí kapalina musí zůstat kapalná a udržovat stabilní objem v celém rozsahu procesních teplot.

Bod varu: Bod varu těsnicí kapaliny musí být vyšší než maximální provozní teplota. Var způsobí zkreslení měřeného tlaku a poškození přístroje.

Bod tuhnutí: Bod tuhnutí těsnicí kapaliny musí být nižší než minimální okolní teplota. Pokud zamrzne, ztratí se přenos tlaku a přístroj selže.

Tepelná roztažnost: Tepelná roztažnost plnicí kapaliny je jednou z hlavních příčin teplotních chyb. Při extrémních teplotních rozdílech je nutné zvolit kapalinu s nízkým koeficientem tepelné roztažnosti nebo použít kapilární trubice pro vzdálenou instalaci a přidat kompenzátor objemu.

3. Charakteristiky měření a viskozita

Viskozita těsnící kapaliny přímo ovlivňuje dobu odezvy přístroje.

Nízká viskozita: Vyšší přenosová rychlost a kratší doba odezvy jej činí vhodnější pro měření vyžadující rychlou odezvu.

Vysoká viskozita: Výsledkem jsou nižší přenosové rychlosti a delší doby odezvy, ale je vhodnější pro zajištění určitého tlumení za podmínek vysokých vibrací nebo pulzního tlaku, čímž se jehla stabilizuje. Pro měření ve vysokém vakuu jsou také preferovány kapaliny s vysokou viskozitou.

4. Úvahy o typu tlaku

Vakuum a absolutní tlak: Při měření vakua nebo absolutního tlaku pod atmosférickým tlakem je nutné použít silikonový olej nebo fluorovaný olej s extrémně nízkým tlakem par, aby se zabránilo ovlivnění přesnosti měření odpařováním těsnicí kapaliny. Glycerin nebo roztoky na vodní bázi obecně nejsou vhodné.

Vliv hydrostatického tlaku: U vzdálených instalací (s kapilárními trubicemi) může hustota plnicí kapaliny způsobit hydrostatické chyby, které vyžadují profesionální kalibraci pro kompenzaci.