Welche Art von Dichtungsflüssigkeit wird normalerweise für PP-Membrandruckmessgeräte ausgewählt?

Die Kernfunktion von a PP-Membrandruckmessgerät Ein Verfahren, das insbesondere in korrosiven Umgebungen wie der petrochemischen und chemischen Industrie eingesetzt wird, besteht darin, das Prozessmedium mithilfe einer Membran vom Druckmessgerät (normalerweise eine Rohrfeder) zu isolieren. Die wichtigsten Medien zur Erzielung dieser Druckübertragung und Isolierung sind die Dichtungsflüssigkeit (auch Isolierflüssigkeit genannt) und die Füllflüssigkeit. Die Wahl der Dichtungsflüssigkeit bestimmt direkt die Messgenauigkeit, Reaktionsgeschwindigkeit, den Betriebstemperaturbereich und die Sicherheit des Instruments.

Gängige Dichtungsflüssigkeitstypen für PP-Membrandruckmessgeräte

In PP-Membrandruckmesssystemen muss die Dichtungsflüssigkeit eine hervorragende Druckübertragungsleistung, eine gute Temperaturstabilität und Kompatibilität sowohl mit den internen Komponenten des Instruments als auch mit den externen Prozessmedien aufweisen. Zu den gängigen professionellen Dichtungsflüssigkeitstypen gehören:

1. Glycerin und Wasser-Glycerin-Mischungen

Eigenschaften und Anwendungen: Glycerin ist eine der grundlegendsten und am häufigsten verwendeten Füllflüssigkeiten. Es bietet niedrige Kosten und hervorragende Temperatureigenschaften. Der anwendbare Temperaturbereich für reines Glycerin liegt im Allgemeinen bei etwa -20 °C bis 80 °C.

Kompatibilität: Geeignet für allgemeine wasserbasierte oder neutrale Medien.

Einschränkungen: Glycerin ist aufgrund seines hohen Dampfdrucks nicht für Vakuumanwendungen geeignet, was zu Messfehlern führen kann. Darüber hinaus weist Glycerin eine geringe Stabilität in oxidierenden oder stark korrosiven Umgebungen auf und ist nur begrenzt mit Materialien wie PP-Gehäusen und Viton-Membranen kompatibel. Bei PP-Membranmanometern sollte Glycerin nur unter weniger korrosiven Bedingungen verwendet werden.

2. Silikonöl

Eigenschaften und Anwendungen: Silikonöl ist die am häufigsten verwendete und anpassungsfähigste Dichtungsflüssigkeit in PP-Membrandruckmessgeräten. Je nach Modell und Viskosität kann Silikonöl einen extrem weiten Temperaturbereich abdecken.

Niedertemperatursilikon: Aufgrund seines extrem niedrigen Gefrierpunkts für extrem niedrige Temperaturbedingungen wie Kühlung oder polare Umgebungen geeignet.

Standardsilikon: Geeignet für den Einsatz unter den gängigsten Temperatur- und Druckbedingungen.

Hochtemperatursilikon: Geeignet für raue Umgebungen mit hohen Temperaturen über 200 °C oder sogar 300 °C und gewährleistet eine stabile Viskosität und ein stabiles Volumen bei hohen Temperaturen.

Vorteile: Hervorragende Temperaturstabilität und niedriger Dampfdruck machen es für Hochvakuum- und Absolutdruckmessungen geeignet. Es bietet außerdem eine gute Kompatibilität mit PP und den meisten PTFE- und Viton-Membranmaterialien.

Typendifferenzierung: Bei der Auswahl eines Silikonöls sollten Kunden klar entscheiden, ob sie sich für ein Silikonöl mit niedriger Viskosität für eine verbesserte Reaktionszeit oder für einen Hochtemperaturtyp zur Bewältigung der Prozesstemperaturen entscheiden.

3. Fluoriertes Öl (Halogenkohlenstoff)

Eigenschaften und Anwendungen: Fluoriertes Öl (wie Halocarbon und Krytox) ist eine Hochleistungsfüllflüssigkeit.

Vorteile: Ihre größten Stärken sind ihre extrem hohe chemische Inertheit und Sauerstoffverträglichkeit. Damit sind sie die erste Wahl, wenn es um die Sicherheit bei der Messung stark oxidierender Medien wie Sauerstoff, Chlor und Fluor geht.

Anwendungen: Sie eignen sich besonders für Chlor-Alkali-Prozesse in der petrochemischen Industrie und Prozesse mit hochreaktiven Chemikalien. Obwohl sie teurer als Silikonöl sind, sind sie für Anwendungen, die höchste Sicherheitsstandards erfordern, unersetzlich.

Grundprinzipien für die Auswahl von Dichtungsflüssigkeiten für PP-Membrandruckmessgeräte

Die Wahl einer Dichtungsflüssigkeit für ein PP-Membrandruckmessgerät ist kein einzelner Faktor, sondern das Ergebnis eines vielschichtigen Kompromisses.

1. Prozessmedienkompatibilität

Dies ist der Hauptaspekt bei der Auswahl einer Füllflüssigkeit. Obwohl die Membran das Prozessmedium physisch isoliert, ist es dennoch wichtig zu berücksichtigen, ob die Füllflüssigkeit im Falle eines Membranbruchs heftig mit dem Prozessmedium reagiert (z. B. Explosion, Verbrennung oder Entstehung giftiger Gase). Beispielsweise ist bei Sauerstoffanwendungen fluoriertes Öl unerlässlich, da sich Silikonöl oder Glycerin bei Kontakt mit reinem Sauerstoff entzünden können.

2. Betriebstemperaturbereich

Die Dichtungsflüssigkeit muss über den gesamten Prozesstemperaturbereich flüssig bleiben und ein stabiles Volumen beibehalten.

Siedepunkt: Der Siedepunkt der Dichtungsflüssigkeit muss höher sein als die maximale Betriebstemperatur. Das Kochen führt zu einer Verzerrung des gemessenen Drucks und zu Schäden am Gerät.

Gefrierpunkt: Der Gefrierpunkt der Dichtungsflüssigkeit muss unter der minimalen Umgebungstemperatur liegen. Wenn es einfriert, geht die Druckübertragung verloren und das Gerät fällt aus.

Wärmeausdehnung: Die Wärmeausdehnung der Füllflüssigkeit ist eine der Hauptursachen für Temperaturfehler. Bei extremen Temperaturunterschieden ist es notwendig, eine Flüssigkeit mit einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu wählen oder Kapillarrohre für die Ferninstallation zu verwenden und einen Volumenkompensator hinzuzufügen.

3. Messeigenschaften und Viskosität

Die Viskosität der Dichtungsflüssigkeit beeinflusst direkt die Reaktionszeit des Instruments.

Niedrige Viskosität: Schnellere Übertragungsgeschwindigkeit und kürzere Reaktionszeit machen es besser für Messungen geeignet, die eine schnelle Reaktion erfordern.

Hohe Viskosität: Dies führt zu langsameren Übertragungsgeschwindigkeiten und längeren Reaktionszeiten, ist jedoch besser geeignet, um bei hohen Vibrationen oder Impulsdruckbedingungen etwas zu dämpfen und die Nadel zu stabilisieren. Auch für Hochvakuummessungen werden hochviskose Flüssigkeiten bevorzugt.

4. Überlegungen zum Drucktyp

Vakuum und Absolutdruck: Bei der Messung von Vakuum oder Absolutdruck unter Atmosphärendruck muss Silikonöl oder fluoriertes Öl mit extrem niedrigem Dampfdruck verwendet werden, um zu verhindern, dass die Verdampfung der Dichtungsflüssigkeit die Messgenauigkeit beeinträchtigt. Glycerin oder Lösungen auf Wasserbasis sind grundsätzlich nicht geeignet.

Einfluss des hydrostatischen Drucks: Bei entfernten Installationen (mit Kapillarrohren) kann die Dichte der Füllflüssigkeit zu hydrostatischen Fehlern führen, die eine professionelle Kalibrierung zum Ausgleich erfordern.