Proč jsou PP membránové tlakoměry omezeny na nízkotlaké a středotlaké systémy

V Petrochemický a v odvětvích úpravy vody není výběr nástrojů pouze o přesnosti; jde v podstatě o systém Bezpečnost a Spolehlivost . A Membránový tlakoměr využívá izolační membránu k ochraně vnitřního pohybu před kneboozivními médii. Zatímco PP (polypropylen) je vysoce nákladově efektivní nekovový materiál pro manipulaci s kyselinami a zásadami, je přísně kategorizován pro specifické tlakové úrovně.

Technické normy obvykle omezují PP membránové tlakoměry do nízkotlakých nebo středotlakých systémů, obecně pod 1,6 MPa (16 bar). Toto omezení je dáno molekulární strukturou polymeru, jeho fyzikálně mechanickými vlastnostmi a jeho specifickými způsoby porušení při průmyslovém namáhání.

Fyzikální omezení mechanické pevnosti

PP je semikrystalický termoplast. Ve srovnání s kovovými materiály jako Nerezová ocel or Hastelloy , jeho Pevnost v tahu a Výtěžnost jsou výrazně nižší. V a Vysoký tlak prostředí, musí membrána odolat nesmírné síle na jednotku plochy.

Když tlak v systému překročí mez únosnosti materiálu, PP membrána prochází významnou elastickou deformací a nakonec vstoupí Plastická deformace . Toto trvalé protahování vede k těžkým Zero Drift , čímž jsou údaje na měřidlu nepřesné. Kromě toho při dlouhodobém vystavení vysokému tlaku trpí polymerní řetězce únavou, což zvyšuje riziko katastrofického prasknutí, které by umožnilo únik nebezpečných médií do přístroje. Případ .

Creep Effect a dlouhodobá rozměrová stabilita

In Petrochemický procesů je tlak často doprovázen teplotními výkyvy. PP vykazuje výrazný Creep efekt, kdy se materiál v průběhu času pomalu deformuje při konstantním napěťovém zatížení.

Ve vysokotlakých systémech je toto dotvarování zvětšeno. I když je počáteční instalační tlak v rámci jmenovitých limitů, trvalé zatížení způsobuje PP ztenčit membránu nebo uvolnit těsnicí spoje. Na rozdíl od PTFE nebo kovové membrány, které udržují lepší rozměrovou stabilitu, PP křivky spolehlivosti prudce klesají, když tlak překročí práh středního tlaku. Proto není vhodný pro kritické monitorování, kde je vyžadována dlouhodobá stabilita kalibrace.

Teplotně-tlakové hodnocení a negativní zpětná vazba

Mechanický výkon PP je extrémně citlivý na Teplota . Když provozní teplota stoupá z okolního prostředí směrem k horní hranici (přibližně 60 °C až 80 °C), Modul pružnosti materiálu rychle ubývá.

To znamená a PP membránový manometr dimenzovaný na střední tlak při pokojové teplotě může při zpracování chemických médií 60 °C snížit maximální pracovní tlak (MWP) o 50 % nebo více. Toto Teplota-Pressure De-rating Tento jev ponechává velmi malou rezervu pro chyby při poruchách procesu nebo přehřátí. Aby se zabránilo prasknutí nástroje, průmyslové standardy nařizují dodržování PP v nízko až střednětlakých obálkách.

Integrita těsnění a omezení pevnosti spoje

Celková konstrukce a PP manometr – včetně konektoru, horní příruby a spodní příruby – je často také vyroben z PP nebo vyztužené plasty. Pod vysokým tlakem jsou tyto závitové nebo šroubové spoje vystaveny masivnímu mechanickému namáhání.

Protože Tuhost plast je horší než kov, vysokotlaké cykly mohou způsobit mikroskopické posuny v místech připojení. To vede k Naplňte kapalinu úniku nebo vniknutí externích médií. Udržování a Netěsné připojení vyžaduje udržení fyzického napětí na těchto plastových součástech v mírných mezích, a proto je primární provoz při nízkém až středním tlaku. Bezpečnost požadavek.

Strategie výběru pro scénáře vysoké poptávky

pro Petrochemický operátory, pohon k použití PP vychází z jeho vynikající chemické odolnosti a nízké ceny. Pokud však tlaky překročí 1,0 MPa nebo zahrnují Pulzující tlak , doporučují se alternativní strategie:

Materiál upgradu: Zvažte PVDF , který nabízí vyšší mechanickou pevnost a lepší teplotní odolnost. Technologie lemování: Použijte kovovou membránu (například 316L) s a PTFE povlak nebo obložení pro kombinaci vysokotlaké kapacity s chemickou inertností. Bezpečnost Mapping: Přísně dodržujte křivky teploty a tlaku výrobce, abyste zajistili, že provozní bod zůstane v bezpečném obalu materiálu.