Warum PP-Membrandruckmessgeräte auf Nieder- und Mitteldrucksysteme beschränkt sind

Im Petrochemie In den Bereichen Wasseraufbereitung und Wasseraufbereitung kommt es bei der Geräteauswahl nicht nur auf die Genauigkeit an; Es geht im Wesentlichen um das System Sicherheit und Zuverlässigkeit . A Membrundruckmessgerät nutzt eine Isolationsmembran, um die interne Bewegung voder korrosiven Medien zu schützen. Während PP (Polypropylen) ist ein äußerst kostengünstiges nichtmetallisches Material für den Umgang mit Säuren und Laugen und ist streng nach bestimmten Druckstufen kategorisiert.

Technische Standards begrenzen normalerweise PP Membranmanometer für Nieder- oder Mitteldrucksysteme, im Allgemeinen unter 1,6 MPa (16 bar). Diese Einschränkung wird durch die molekulare Struktur des Polymers, seine physikalisch-mechanischen Eigenschaften und seine spezifischen Versagensarten unter industrieller Belastung bestimmt.

Physikalische Grenzen der mechanischen Festigkeit

PP ist ein teilkristalliner Thermoplast. Im Vergleich zu metallischen Werkstoffen wie z Edelstahl or Hastelloy , es Zugfestigkeit und Fließspannung sind deutlich geringer. In einem Hochdruck Umgebung muss die Membran einer enormen Kraft pro Flächeneinheit standhalten.

Wenn der Systemdruck die Belastbarkeitsgrenze des Materials überschreitet, wird der PP Die Membran erfährt eine erhebliche elastische Verformung und tritt schließlich ein Plastische Verformung . Diese permanente Dehnung führt zu schweren Nulldrift Dadurch werden die Messwerte ungenau. Darüber hinaus ermüden die Polymerketten bei längerer Einwirkung von hohem Druck, was das Risiko eines katastrophalen Bruchs erhöht, der dazu führen würde, dass gefährliche Medien in das Instrument eindringen Fall .

Kriecheffekt und langfristige Dimensionsstabilität

In Petrochemie Bei Prozessen geht der Druck häufig mit thermischen Schwankungen einher. PP weist eine ausgeprägte auf Kriechen Effekt, bei dem sich das Material unter einer konstanten Spannungsbelastung im Laufe der Zeit langsam verformt.

In Hochdrucksystemen wird dieses Kriechen verstärkt. Selbst wenn der anfängliche Installationsdruck innerhalb der Nenngrenzen liegt, verursacht die Dauerbelastung das PP Membran zu dünn oder die Dichtungsfugen lockern sich. Anders als PTFE oder Metallmembranen, die eine bessere Dimensionsstabilität gewährleisten, PP Die Zuverlässigkeitskurven fallen stark ab, wenn der Druck die Mitteldruckschwelle überschreitet. Dies macht es für kritische Überwachungen ungeeignet, bei denen eine langfristige Kalibrierungsstabilität erforderlich ist.

Temperatur-Druck-Bewertung und negatives Feedback

Die mechanische Leistung von PP ist äußerst empfindlich Temperatur . Wenn die Betriebstemperatur von der Umgebungstemperatur in Richtung ihrer Obergrenze (ca. 60 °C bis 80 °C) steigt, wird die Elastizitätsmodul des Materials nimmt rapide ab.

Das bedeutet a PP-Membrandruckmessgerät Bei mittlerem Druck bei Raumtemperatur kann sich der maximale Arbeitsdruck (MWP) bei der Verarbeitung chemischer Medien mit einer Temperatur von 60 °C um 50 % oder mehr verringern. Dies Temperatur-Pressure De-rating Dieses Phänomen lässt bei Prozessstörungen oder Übertemperaturereignissen nur sehr wenig Spielraum für Fehler. Um ein Platzen des Instruments zu verhindern, schreiben Industriestandards die Aufbewahrung vor PP innerhalb von Bereichen mit niedrigem bis mittlerem Druck.

Einschränkungen der Dichtungsintegrität und der Gelenkfestigkeit

Der Gesamtaufbau einer PP Manometer – einschließlich Anschluss, Oberflansch und Unterflansch – bestehen häufig ebenfalls aus PP oder verstärkte Kunststoffe. Unter hohem Druck sind diese Schraub- oder Schraubverbindungen einer massiven mechanischen Beanspruchung ausgesetzt.

Denn die Steifigkeit Da Kunststoff dem Metall unterlegen ist, können Hochdruckzyklen zu mikroskopischen Verschiebungen an den Verbindungsstellen führen. Dies führt dazu Flüssigkeit einfüllen Leckage oder das Eindringen von Fremdmedien. Aufrechterhaltung eines Dichte Verbindung erfordert, dass die physikalische Spannung dieser Kunststoffkomponenten in moderaten Grenzen gehalten wird, weshalb der Betrieb bei niedrigem bis mittlerem Druck im Vordergrund steht Sicherheit Anforderung.

Auswahlstrategien für Szenarien mit hoher Nachfrage

Für Petrochemie Bediener, das Laufwerk zu verwenden PP zeichnet sich durch eine hervorragende chemische Beständigkeit und geringe Kosten aus. Wenn jedoch Drücke 1,0 MPa überschreiten oder einschließen Pulsierender Druck Alternativstrategien werden empfohlen:

Upgrade-Material: Überlegen Sie PVDF , das eine höhere mechanische Festigkeit und eine bessere Temperaturbeständigkeit bietet. Gefütterte Technologie: Verwenden Sie eine Metallmembran (z. B. 316L) mit a PTFE Beschichtung oder Auskleidung, um Hochdruckkapazität mit chemischer Inertheit zu kombinieren. Sicherheit Mapping: Befolgen Sie strikt die Temperatur-Druck-Kurven des Herstellers, um sicherzustellen, dass der Betriebspunkt innerhalb der sicheren Umgebung des Materials bleibt.