Hvordan kan tætningen mellem membranen og de øvre og nedre skal af en petrokemisk PP membrantrykmåler forblive intakt

I den petrokemiske industris strenge miljø er pålideligheden af ​​trykmåleinstrumenter altafgørende for at sikre produktion og styring af processer. Polypropylen (PP) membrantrykmålere er almindeligt anvendt på grund af deres fremragende korrosionsbestandighed ved håndtering af ætsende medier. En kerneudfordring ligger imidlertid i, hvordan man garanterer den sikre forbindelsestætning mellem den ikke-metalliske PP-membran og de øvre og nedre metal- eller ikke-metalliske huse (de øvre og nedre flanger/legemer). Denne forsegling skal forblive holdbart stabil og ikke-svigtig under forhold med høj temperatur, højt tryk og intenst kemisk angreb. Dette nødvendiggør en dyb integration af finmekanisk design og materialevidenskab.

I. Præcisionsgeometrisk design: Optimering af stressfordeling

Den primære udfordring, der fører til tætningsfejl i PP membran trykmålere er materialekrybning og differentiel termisk udvidelse. Som termoplast er PP's mekaniske styrke og termiske stabilitet ringere end metal. Derfor skal tætningsforbindelsen opnå selvtilpasning og balanceret kraftfordeling gennem sin geometriske struktur.

1. Låseringe og støttekonstruktioner

Højkvalitets PP membrantrykmålere har typisk flere låseringe og tilspidsede eller svalehaleriller. De øvre og nedre huse danner præcist tilpassede forsænkede kanaler ved membranens kant, der låser membranens periferi inden for et begrænset rum. Dette design sikrer:

• Radial begrænsning: Begrænser effektivt den radiale forskydning af membranen under tryk eller temperaturændringer.

• Aksial forspænding: Den ensartede anvendelse af boltforspænding forårsager en beregnet indledende tætningskompression af membranen i rillerne.

• Reduceret spændingskoncentration: Undgår skarpe spændingskoncentrationszoner, især omkring boltehuller, hvilket forhindrer PP-materialet i at gennemgå plastisk deformation eller krybe på grund af langvarigt tryk, hvilket ville føre til tætningsafslapning.

2. Forspændingskraft og boltarrangement

Antallet, afstanden og forspændingskraften af forbindelsesboltene er afgørende faktorer for succes med tætningen. Professionelle producenter beregner nøjagtigt den nødvendige minimale tætningsspænding baseret på membrandiameteren og det maksimale driftstryk. Ensartede diagonale krydsstramningsprocedurer kombineret med brugen af ​​en momentnøgle sikrer, at hvert forbindelsespunkt får ensartet forspænding. Enhver uensartethed i forspændingen kan føre til dannelse af lokale lækageveje.

II. Avanceret materialevidenskab: Overvinde termiske og ætsende udfordringer

Den langsigtede tætningspålidelighed af PP-membrantrykmåleren afhænger i høj grad af den præcise kontrol af PP-materialeegenskaber, valg af pakning og påfyldningsvæskeegenskaber.

1. Styring af PP-materialekrybning

Krybning er den permanente deformation af PP-materialet over tid under vedvarende belastning. Under petrokemiske forhold med høj temperatur og højt tryk kan krybning forårsage afspænding af tætningsspændingen, hvilket i sidste ende resulterer i lækage. Modforanstaltninger mod krybning omfatter:

• Forstærket PP (f.eks. glasfiberforstærket): Til kritiske spændingsbærende komponenter bruges glasfiberforstærket polypropylen (GFPP) ofte til væsentligt at forbedre materialets stivhed, hårdhed og modstand mod termisk deformation.

• Strukturel tykkelsesoptimering: Forøgelse af materialetykkelsen i forbindelsesområdet for de øvre og nedre huse øger deres samlede modstand mod kompression og deformation.

2. Perfekt integration af membran og tætningsflader

For at kompensere for mikroruheden og manglen på elasticitet, der er iboende i selve PP-materialet, anvendes der ofte en sammensat tætningsstruktur mellem PP-membranen og huset.

• Selvsmørende eller elastiske pakninger: Korrosionsbestandige og højelastiske PTFE (Polytetrafluorethylen) tætningsskiver eller FKM (Fluoroelastomer) O-ringe kan være indlejret på den øvre og nedre side af membranforbindelseskanten. Disse hjælpetætningselementer under høj forspænding udfylder bedre små hulrum og giver dobbelt eller tredobbelt tætningssikkerhed.

• Overfladefinish: Kontaktfladen på PP-huset, der har grænseflader med membranen, skal opnå en ekstrem høj overfladefinish (f.eks. Ra 0,8 eller lavere). Dette minimerer lækageveje og garanterer tætheden af ​​den indledende tætning.

3. Fyldningsvæskens rolle

Mens den primære rolle for påfyldningsvæsken (såsom silikoneolie) er tryktransmission, er dens boblefri, fuldstændige påfyldningstilstand afgørende for at forhindre beskadigelse af membranen og stabilisere tætningen. Afgasnings- og påfyldningsprocesser af høj kvalitet eliminerer indre hulrum, hvilket reducerer muligheden for, at medier trænger igennem mikroskopiske defekter, hvilket indirekte forbedrer tætningsstabiliteten.

III. Kvalitetskontrol og standardiseret professionel installation

Selv med optimalt design og materialevalg tjener streng fremstillingstolerancekontrol og professionel installation på stedet som de sidste sikkerhedsforanstaltninger, der sikrer, at tætningen ikke svigter.

1. Streng tolerancekontrol

Under fremstillingen skal de matchende dimensioner af de øvre og nedre huse, især dybden og bredden af membranlåserillerne, overholde tolerancer, der er snævrere end industristandarder. Kun præcise geometriske dimensioner garanterer, at den forudbestemte tætningsspænding påføres ensartet over membranen.

2. Retningslinjer for professionel installation

Detaljerede, eksplicitte drejningsmomentspecifikationer og installationsprocedurer skal gives til kunden. Dette understreger vigtigheden af ​​flangejustering og rækkefølgen af ​​bolttilspænding ved montering på rørsystemet. Forkert installation i marken, såsom forkert justerede flanger eller utilstrækkeligt boltmoment, er en almindelig årsag til tætningsfejl på stedet.

Gennem implementeringen af ​​præcisionsgeometrisk design, anvendelsen af ​​forbedrede materialer og streng kvalitetskontrol, modstår PP-membrantrykmåleren effektivt de kombinerede virkninger af høj temperatur, højtryk og korrosive væsker i petrokemiske miljøer, hvilket sikrer langsigtet pålidelighed af membran-til-hus forbindelsesforseglingen.