מדי דיאפרגמה ליישומים קורוזיביים וצמיגים

מבוא ליישומי מדי לחץ דיאפרגמה

בתהליך הייצור הכימי, לחץ הוא אחד מפרמטרי התהליך החשובים שלעתים קרובות יש למדוד. בשל הסוגים המגוונים והתכונות המורכבות של מדיות התהליך, כגון קורוזיה, צמיגות, התמצקות קלה, התגבשות וכו', מדידת לחץ הפכה לקשה. יתר על כן, בשל דרגות הרטט המשתנות המתרחשות לעתים קרובות באזורים מסוימים שבהם מדיית התהליך זורמת, כמו לאחר המשאבה, הדבר משפיע גם על מדידת הלחץ. מידע נוסף: [מדוע אנו זקוקים לאטמי דיאפרגמה עבור מדי לחץ או משדרים?]


במקרים אלה, בדרך כלל יש צורך להוסיף התקני "מיכל בידוד" או "מיכל חיץ", או להוסיף בידוד "עקיבה קיטורית" (או "עקיבה חשמלית"), או להשתמש ב"מדדי לחץ דיאפרגמה " בנוסף לאמצעים הנ"ל. עם זאת, במקרים רבים, עדיין לא ניתן לפתור את הבעיה.

למה לבחור מדי לחץ דיאפרגמה?

מדריך מקיף זה מציג סוג של מד לחץ הנקרא "מד לחץ דיאפרגמה" המציע מגוון רחב של יכולות הסתגלות ויכול למנוע קשיים הנגרמים מגורמים שונים שהוזכרו לעיל. הוא מורכב ממד לחץ צינור בורדון רגיל ותא דיאפרגמה מבודד, או שהוא יכול להיות מורכב ממד לחץ מגע חשמלי רגיל או מד לחץ חשמלי עם שידור מרחוק ותא דיאפרגמה מבודד. מידע נוסף:[ ב-3 מצבים בהם נדרשים מדי לחץ אטום דיאפרגמה]

יישומים מרכזיים כוללים:

• מדידת מדיה קורוזיבית בעיבוד כימי
• ניטור נוזלים בעלי צמיגות גבוהה בייצור
• מדידת לחץ של חומר מגבש
• סביבות נוטות לרעידות לאחר משאבות ומדחסים
• ניטור תהליכים בטמפרטורה גבוהה

עקרון בנייה ועבודה

תכנון ורכיבי מד לחץ דיאפרגמה
כפי שמוצג באיור, תא הסרעפת הבידוד מורכב משני תאי סרעפת בצורת אוגן עם משטחים מעוגלים בחלק העליון והתחתון. הקצה התחתון של תא הסרעפת התחתון מצויד בחיבור הברגה חיצוני M20 × 1.5 או M15 (כלומר הברגה מחודדת של 1/2 אינץ'), M25 (כלומר הברגה מחודדת של צינור 1 אינץ'), כך שניתן לחבר אותו ישירות לשסתום התהליך. הצד החיצוני של החלק העליון של חיבור זה הוא משושה, מה שמקל על עבודות ההתקנה וההסרה.

רכיבים מרכזיים:

• אטמים עליונים ותחתונים (6, 8): יש לעגל את קצה המעגל הפנימי הנמצא במגע עם הסרעפת (7) כדי למנוע חיתוך של הממברנה על ידי קצה האטם החד.
• ממשק עליון (12): בקצה העליון של תא הסרעפת יש ממשק הברגה פנימי M20 × 1.5, עם צורה משושה בצד החיצוני, המשמש לחיבור מד הלחץ (15). בתחתית הממשק יש אטם (10).
• צינור פתח קבוע (11): קטע של הברגה פנימית (13) נקדח לתוך פתח הלחץ של מד הלחץ באמצעות הברגה מחודדת M4 × 0.7, על מנת להבריג צינור פתח קבוע המשמש לביטול רעידות של מדיום התהליך. צינור הפתח הקבוע עשוי מברגים M4 × 10 עם חור קטן בקוטר פנימי של 1.0 מ"מ.

עקרון העבודה של מד לחץ הסרעפת
החלל שמעל דיאפרגמת הבידוד מלא בנוזל העברת לחץ ולחץ המדיום הנמדד מגיע למד הלחץ של צינור בורדון דרך הדיאפרגמה ונוזל ההולכה.

קרום הבידוד (אטם כימי) יכול להיות עשוי מ:

• נייר מתכת עמיד בפני קורוזיה
• נייר מתכת מצופה בשכבה נגד קורוזיה
• ממברנה מפלסטיק
• ממברנת גומי

על מנת למנוע קרע של הממברנה עקב דחיסה, גודלה צריך להיות גדול מספיק כדי לקזז את שינוי הנפח הכולל של צינור בורדון של מד הלחץ ואת שינוי הנפח של הגז הדחוס בצינור הנגרם מעיוות דחיסה.

מידות סטנדרטיות
לנוחות בחירת החומר, גודל תא הסרעפת שבחרנו הוא גודל מחבר צינור בקוטר 50 מילימטרים (כלומר 2 אינץ'), כך שקוטר הסרעפת הוא 78 מילימטרים וקוטר העבודה האפקטיבי הוא 62 מילימטרים. אטם האיטום מעל ומתחת לסרעפת הוא אטם מחבר צינור בקוטר 50 מילימטרים.

מדריך לחומרי דיאפרגמה ובחירתם

טבלת תכונות חומרים מקיפה

הטבלה הבאה מפרטת את המאפיינים של כמה חומרי דיאפרגמה ואת עובי הממברנה לצורך התייחסות:

המלצות לבחירת חומרים

אנו משתמשים בשכבה אחת או שתיים של ממברנת PTFE בעובי של 0.2 מילימטרים, או שלוש שכבות של ממברנת PTFE בעובי של 0.02 מילימטרים כדיאפרגמה. מד לחץ הדיאפרגמה המורכב מממברנה זו מותקן על מגדל הזיקוק, משאבת חומר הגלם ומשאבת הריפלוקס למדידת לחץ. הממברנה כמעט ולא נשברת, ושגיאת מד הלחץ עדיין נמצאת ברמת הדיוק המקורית.

דרישות נוזל תמסורת לחץ

קריטריונים קריטיים לבחירה

נקודת הרתיחה של נוזל העברת הלחץ צריכה להיות גבוהה מטמפרטורת המדיום הנמדד, ועליה להיות נקייה וללא מגע קורוזיבי עם מד הלחץ. אם נקודת הרתיחה של נוזל העברת הלחץ נמוכה מטמפרטורת התהליך, במהלך תהליך מדידת הלחץ, לחץ האדים הרווי שנוצר על ידי נוזל ההולכה במצב אטום הופך ללחץ נוסף. כאשר לחץ המדיום בתהליך יורד עקב תנודות, קרום הבידוד יושפע מלחץ נוסף זה ויתפוצץ.

נוזלי תיבת הילוכים מומלצים

אנו משתמשים בנוזלי העברת הלחץ הבאים ביישומים מעשיים:

• גליצרול עם טמפרטורת רתיחה של 290 מעלות צלזיוס
• פרפין נוזלי עם טמפרטורת רתיחה של 340 מעלות צלזיוס

נוזלים אלה יכולים להשיג תוצאות משביעות רצון כאשר הם מיושמים בטמפרטורות מדיום הנעות בין 90°C ל-270°C. מכאן, ניתן לראות כי צמיגות נוזל העברת הלחץ אינה צריכה להיחשב כגורם קריטי.

מפרט צינור פתח קבוע

יש להקטין את פתח צינור הפתח הקבוע ככל האפשר, תוך עקרון של הימנעות מהפחתת לחץ. אנו משתמשים בצינור פתח קבוע עם פתח של 1.0 מ"מ, בעל יכולת עמידות טובה בפני רעידות.

במקור, היו מספר מדי לחץ שהיו נתונים לתנודות חזקות ממדיום התהליך, ומחטי המדידה התנדנדו במהירות ובצורה משמעותית עד לנקודה שבה היה קשה לקרוא את המחוגים בעין בלתי מזוינת. כאשר נוספו צינורות בעלי פתח קבוע, הקריאות הפכו יציבות.

אם הלחץ של מדיום התהליך חווה רק רעידות קלות או שינויים איטיים, כגון הלחץ במיכלים מסוימים או במגדלי זיקוק, ייתכן שלא יהיה צורך בצינורות עם פתח קבוע.

הנחיות התקנה והרכבה

תהליך הרכבה שלב אחר שלב

בעת הרכבת מד לחץ הסרעפת, יש לבצע את השלבים החשובים הבאים:
1. ראשית, הדקו את תא הסרעפת על המלחציים לצורך הרכבה מוקדמת, ואל תחזקו את ברגי ההידוק
2. הזרק נוזל העברת לחץ לתוך תא הסרעפת כדי להפוך את מפלס הנוזל למישור עם ממשק ההברגה הפנימי
3. לאחר מכן, הברג את מד הלחץ של צינור בורדון. בשלב זה, הסרעפת תחליק כלפי מטה בצורת קשת קעורה.
4. הדקו שוב את כל הברגים. במהלך תהליך ההידוק, יש להדק את שני הברגים הפונים זה לזה יחד, ולא לאורך צד אחד ברצף, אחרת אוויר ייכנס לתא הסרעפת והסרעפת נוטה להיקרע.
5. יש לאטום היטב את תא הסרעפת העליון כדי למנוע את שבירת הממברנה עקב דליפה.

שיקולי התקנה עבור יישומים מיוחדים

מדיה בעלת נקודת קיפאון גבוהה
עבור מדיות בעלות נקודת קיפאון גבוהה, על מנת למנוע חסימת עיבוי במכשיר מדידת הלחץ, בהתאם לעקרון חילופי החום הקונבקטיביים, בעת התקנת מד לחץ דיאפרגמה, ניתן להשתמש בצינור חיבור בקוטר של 15 מילימטרים (1/2 אינץ') או 25 מילימטרים (1 אינץ') כדי ללקט לחץ בזווית כלפי מעלה של 45 מעלות או אנכית כלפי מעלה.
מד הלחץ המותקן בדרך זו אינו דורש אמצעי בידוד נוספים עבור מדיום התהליך עם נקודת התמצקות של כמעט 80 מעלות צלזיוס בסביבה פנימית של 20 מעלות צלזיוס, ואין חסימת עיבוי בצינור הלחץ. בתנאי החורף הקשים של מינוס 16 מעלות צלזיוס בחוץ, נעשה שימוש רק בבידוד צמר סלעים, ומד הלחץ פועל כרגיל.

צמיגות גבוהה ומדיה מזוהמת

למדידת לחץ של מדיה בעלת צמיגות גבוהה וזיהום חמור, פשוט הגדילו את גודל צינור החיבור של תא הסרעפת התחתון ואת צינור החיבור של מכשיר מדידת הלחץ.

מדיה קורוזיבית מאוד
למדידת לחץ של חומרי תהליך קורוזיביים ביותר, יש צורך רק שהחומרים של תא הסרעפת התחתון וממברנת הבידוד יעמדו בדרישות למגע נגד קורוזיה. בשל צורתו הפשוטה וקלות הייצור שלו, לתא הסרעפת התחתון יש טווח רחב של יכולות הסתגלות מבחינת דרישות נגד קורוזיה.

יישומים עבור מדיה תהליכית מאתגרת

בשל התקן ריסון צינור הפתח הקבוע של מד לחץ הסרעפת, הוא יכול לבטל את השפעת הרטט החזק של מדיום התהליך על מדידת הלחץ.

יישומי עיבוד כימי
יישומים אופייניים כוללים:

• ניטור לחץ במגדל זיקוק
• מדידת לחץ משאבת חומר גלם
• ניטור מערכת משאבת רפלוקס
• בקרת לחץ בכלי הכור
• קווי העברה של כימיקלים קורוזיביים

יישומי טווח טמפרטורות
מערכת מד לחץ הסרעפת יכולה להתמודד עם:

• יישומים קריוגניים עד -20°C
• תהליכים בטמפרטורה גבוהה עד 290 מעלות צלזיוס
• תנאי הלם תרמי עם בחירת נוזלים נכונה
• מדיה מגובשת שתסתום מדידות קונבנציונליות

יתרונות ויתרונות

יתרונות עיקריים של טכנולוגיית מד לחץ דיאפרגמה

בשל העובדה שמד הלחץ של הסרעפת מורכב ממד לחץ של צינור בורדון שעבר שינוי קל ותא סרעפת מבודד, הוא מציע מספר יתרונות עיקריים:


מכשירי מדידת לחץ חסכוניים

יעילות כלכלית

• חומרים קלים להשגה ופשוטים לבנייה
• ניתן לייצר את תא הסרעפת הבידוד באמצעות תהליכי ייצור המוני מדויקים בעלות נמוכה
• הדיאפרגמה אינה נשברת בקלות וצורכת מעט מאוד חומר

תחולה רחבה

• ניתן ליישם באופן נרחב - כל עוד נבחרים תאי דיאפרגמה תחתונים וקרומי בידוד מתאימים, הם יכולים לעמוד באופן נרחב בדרישות מדידת הלחץ עבור מדיות תהליך שונות.
• אין צורך להתקין "מיכלי בידוד", "מיכלי חיץ", או לנקוט באמצעים כגון "מעקב קיטור" (או "מעקב חשמלי")
• התקנה ותחזוקה פשוטות

אמינות וביצועים

• מבטל השפעות רעידות באמצעות ריסון קבוע של צינור הפתח
• שומר על רמות הדיוק המקוריות של מד הלחץ הבסיסי
• מספק תאימות כימית מעולה באמצעות בחירת חומרים נכונה
• מתמודד עם טמפרטורות קיצוניות עם נוזלי תיבת הילוכים מתאימים

מדריך בחירה עבור היישום שלך

כיצד לבחור את תצורת מד הלחץ הנכונה של הסרעפת

בעת בחירת מד לחץ דיאפרגמה עבור יישומי עיבוד כימי, יש לקחת בחשבון את הגורמים הקריטיים הבאים:

מאפייני מדיית התהליך

• דרישות תאימות כימית (חומצות, בסיסים, ממסים)
• טווח טמפרטורות הפעלה (קריוגני עד טמפרטורה גבוהה)
• רמות צמיגות (מנוזלים דקים לשמנים כבדים)
• נטיות התגבשות (פוטנציאל התמצקות)
• רמות זיהום (נקי עד מזוהם מאוד)

תנאי סביבה

• רמות רטט (קלות עד חמורות)
• כיוון התקנה (אנכי, אופקי, בזווית)
• טמפרטורת סביבה (תנאים פנימיים/חיצוניים)
• סיווג אזור מסוכן (דרישות עמידות בפני פיצוץ)

דרישות ביצועים

• מפרט דיוק (סטנדרטי עד דיוק)
• טווח לחצים (לחץ נמוך עד גבוה)
• זמן תגובה (מהירה לעומת תגובה מואטת)
• צרכי פלט אות (אינדיקציה מקומית לעומת שידור מרחוק)

מטריצת בחירת חומרים

Application Type	Recommended Diaphragm Material	Transmission Fluid	Temperature Range
Strong Acids/Bases	PTFE or Fluororubber	Glycerol or Liquid Paraffin	Up to 250°C
High Temperature	PEEK or Metal with PTFE coating	Liquid Paraffin	Up to 290°C
Cryogenic	Stainless Steel or PTFE	Glycerol	Down to -20°C
Oil & Petrochemical	Nitrile Rubber or Fluororubber	Liquid Paraffin	Up to 200°C
General Chemical	Polypropylene or PTFE	Glycerol	Up to 150°C

זקוקים להכוונה מקצועית לבחירת מד לחץ דיאפרגמה?

בחירת תצורת מד הלחץ האופטימלית של הסרעפת דורשת ניתוח מדוקדק של תנאי התהליך הספציפיים, דרישות התאימות הכימית ומפרטי הביצועים. עם אפשרויות חומרים ואפשרויות תצורה מרובות, תהליך הבחירה יכול להיות מורכב וקריטי לבטיחות ואמינות התהליך.

למומחי מדידת הלחץ שלנו ניסיון רב ביישומי מדי לחץ עם דיאפרגמה בסביבות עיבוד כימי מגוונות ויכולים לעזור לכם:

✅ נתח את מאפייני מדיית התהליך שלך והמלץ על חומרי דיאפרגמה תואמים
✅ הערכת דרישות טמפרטורה ולחץ לבחירת נוזלי תיבת הילוכים מתאימים
✅ תכנון תצורות תא דיאפרגמה בהתאמה אישית לתנאי התקנה מאתגרים
✅ ספקו מפרטים מפורטים לתאימות חומרים ועמידות בפני קורוזיה
✅ להציע הדרכה בהתקנה ותמיכה טכנית לאורך כל מחזור חיי הפרויקט

אל תסתכנו בהשבתת תהליך או בבעיות בטיחות עקב בחירה לא נכונה של מד לחץ. צרו קשר עם המומחים הטכניים שלנו עוד היום לקבלת הערכה מקיפה של דרישות מד הלחץ של הסרעפת שלכם.

צרו קשר עוד היום עם מומחי מדידת הלחץ שלנו לקבלת ייעוץ חינם והמלצה מותאמת אישית עבור יישום העיבוד הכימי הספציפי שלכם.

[קבל ייעוץ מומחה →]