ซีลระหว่างไดอะแฟรมและเปลือกด้านบนและด้านล่างของเกจวัดแรงดันไดอะแฟรม PP ปิโตรเคมีจะยังคงอยู่ได้อย่างไร

ในสภาพแวดล้อมที่เข้มงวดของอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ความน่าเชื่อถือของเครื่องมือวัดความดันเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการปกป้องกระบวนการผลิตและการควบคุม เกจวัดความดันไดอะแฟรมโพลีโพรพีลีน (PP) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมเมื่อจัดการกับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อน อย่างไรก็ตาม ความท้าทายหลักอยู่ที่วิธีการรับประกันการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยระหว่างไดอะแฟรม PP ที่ไม่ใช่โลหะกับโลหะด้านบนและด้านล่าง หรือตัวเรือนที่ไม่ใช่โลหะ (หน้าแปลน/ตัวเครื่องด้านบนและด้านล่าง) ซีลนี้จะต้องคงความเสถียรที่ทนทานและไม่ล้มเหลวภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง แรงดันสูง และการโจมตีทางเคมีที่รุนแรง สิ่งนี้จำเป็นต้องบูรณาการอย่างลึกซึ้งระหว่างการออกแบบทางวิศวกรรมที่มีความแม่นยำและวัสดุศาสตร์

I. การออกแบบทางเรขาคณิตที่แม่นยำ: การปรับการกระจายความเครียดให้เหมาะสม

ความท้าทายหลักที่นำไปสู่ความล้มเหลวในการปิดผนึก เกจวัดแรงดันไดอะแฟรมพีพี คือการคืบของวัสดุและการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกัน เนื่องจากเป็นเทอร์โมพลาสติก ความแข็งแรงเชิงกลของ PP และความเสถียรทางความร้อนจึงด้อยกว่าโลหะ ดังนั้นการเชื่อมต่อการปิดผนึกจะต้องสามารถปรับตัวได้เองและการกระจายแรงที่สมดุลผ่านโครงสร้างทางเรขาคณิต

1. วงแหวนล็อคและโครงสร้างรองรับ

เกจวัดแรงดันไดอะแฟรม PP คุณภาพสูงมักมีวงแหวนล็อคหลายวงและมีร่องเรียวหรือประกบกัน โครงสร้างด้านบนและด้านล่างสร้างช่องแบบฝังที่ขอบของไดอะแฟรมที่เข้ากันอย่างแม่นยำ โดยล็อคขอบของไดอะแฟรมไว้ภายในพื้นที่จำกัด การออกแบบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่า:

• ข้อจำกัดในแนวรัศมี: จำกัดการกระจัดในแนวรัศมีของไดอะแฟรมอย่างมีประสิทธิภาพภายใต้การเปลี่ยนแปลงของความดันหรืออุณหภูมิ

• พรีโหลดตามแนวแกน: การใช้พรีโหลดโบลต์อย่างสม่ำเสมอทำให้เกิดการบีบอัดซีลเริ่มต้นของไดอะแฟรมภายในร่องที่คำนวณได้

• ความเข้มข้นของความเค้นที่ลดลง: หลีกเลี่ยงบริเวณที่มีความเข้มข้นของความเค้นคมกริบ โดยเฉพาะบริเวณรูสลักเกลียว เพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุ PP เกิดการเสียรูปหรือคืบคลานเนื่องจากแรงดันในระยะยาว ซึ่งจะทำให้ซีลคลายตัว

2. แรงพรีโหลดและการจัดเรียงโบลต์

จำนวน ระยะห่าง และแรงพรีโหลดของสลักเกลียวเชื่อมต่อเป็นปัจจัยสำคัญต่อความสำเร็จในการซีล ผู้ผลิตมืออาชีพจะคำนวณค่าความเค้นในการซีลขั้นต่ำที่ต้องการอย่างแม่นยำ โดยพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางของไดอะแฟรมและแรงดันใช้งานสูงสุด ขั้นตอนการขันให้แน่นตามขวางในแนวทแยงที่สม่ำเสมอ ผสมผสานกับการใช้ประแจทอร์ค ช่วยให้มั่นใจว่าจุดเชื่อมต่อแต่ละจุดได้รับพรีโหลดที่สม่ำเสมอ ความไม่สม่ำเสมอใดๆ ในพรีโหลดสามารถนำไปสู่การก่อตัวของเส้นทางการรั่วไหลเฉพาะจุดได้

ครั้งที่สอง วัสดุศาสตร์ขั้นสูง: การเอาชนะความท้าทายด้านความร้อนและการกัดกร่อน

ความน่าเชื่อถือในการปิดผนึกในระยะยาวของเกจวัดความดันไดอะแฟรม PP ขึ้นอยู่กับการควบคุมคุณสมบัติของวัสดุ PP การเลือกปะเก็น และคุณลักษณะของไหลในการเติมอย่างแม่นยำ

1. การควบคุมการคืบของวัสดุ PP

การคืบคลานคือการเสียรูปอย่างถาวรของวัสดุ PP เมื่อเวลาผ่านไปภายใต้ภาระที่ต่อเนื่อง ในสภาวะปิโตรเคมีที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง การคืบคลานสามารถทำให้เกิดการผ่อนคลายความเครียดในการปิดผนึก ซึ่งส่งผลให้เกิดการรั่วไหลในที่สุด มาตรการตอบโต้การคืบคลาน ได้แก่:

• PP เสริมแรง (เช่น เสริมใยแก้ว): สำหรับส่วนประกอบที่รับความเค้นวิกฤต โพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้ว (GFPP) มักใช้เพื่อเพิ่มความแข็ง ความแข็ง และความต้านทานต่อการเสียรูปเนื่องจากความร้อนของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ

• การเพิ่มประสิทธิภาพความหนาของโครงสร้าง: การเพิ่มความหนาของวัสดุในพื้นที่เชื่อมต่อของตัวเรือนด้านบนและด้านล่างจะช่วยเพิ่มความต้านทานโดยรวมต่อการบีบอัดและการเสียรูป

2. การบูรณาการที่สมบูรณ์แบบของไดอะแฟรมและพื้นผิวการซีล

เพื่อชดเชยความหยาบระดับไมโครและการขาดความยืดหยุ่นที่มีอยู่ในตัววัสดุ PP จึงมักใช้โครงสร้างการซีลแบบคอมโพสิตระหว่างไดอะแฟรม PP และตัวเรือน

• ปะเก็นแบบหล่อลื่นในตัวหรือแบบยืดหยุ่น: แหวนรองซีล PTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน) ที่ทนต่อการกัดกร่อนและยืดหยุ่นสูง หรือโอริง FKM (ฟลูออโรอิลาสโตเมอร์) อาจฝังอยู่ที่ด้านบนและด้านล่างของขอบเชื่อมต่อไดอะแฟรม องค์ประกอบการซีลเสริมเหล่านี้ ภายใต้แรงโหลดสูง ช่วยเติมเต็มช่องว่างเล็กๆ น้อยๆ ได้ดีกว่า ให้การรับประกันการซีลสองเท่าหรือสามเท่า

• การตกแต่งพื้นผิว: พื้นผิวสัมผัสของตัวเรือน PP ที่เชื่อมต่อกับไดอะแฟรมจะต้องได้ผิวสำเร็จที่สูงมาก (เช่น Ra 0.8 หรือต่ำกว่า) ซึ่งจะช่วยลดเส้นทางการรั่วซึมและรับประกันความแน่นหนาของซีลเริ่มแรก

3. บทบาทของของเหลวเติม

แม้ว่าบทบาทหลักของของเหลวเติม (เช่น น้ำมันซิลิโคน) คือการส่งผ่านแรงดัน แต่สถานะการเติมที่สมบูรณ์ปราศจากฟองนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันความเสียหายของไดอะแฟรมและการรักษาเสถียรภาพของซีล กระบวนการกำจัดแก๊สและการบรรจุคุณภาพสูงช่วยขจัดช่องว่างภายใน ลดโอกาสที่ตัวกลางจะซึมผ่านข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ และเพิ่มความเสถียรทางอ้อม

III. การควบคุมคุณภาพและการติดตั้งอย่างมืออาชีพที่ได้มาตรฐาน

แม้ว่าจะมีการออกแบบและการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมที่สุด การควบคุมความทนทานต่อการผลิตอย่างเข้มงวดและการติดตั้งที่ไซต์งานอย่างมืออาชีพก็ทำหน้าที่เป็นการป้องกันขั้นสุดท้ายที่ทำให้มั่นใจได้ว่าการปิดผนึกจะไม่ล้มเหลว

1. การควบคุมความอดทนอย่างเข้มงวด

ในระหว่างการผลิต ขนาดการจับคู่ของตัวเรือนด้านบนและด้านล่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งความลึกและความกว้างของร่องล็อคไดอะแฟรม จะต้องเป็นไปตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรม มีเพียงมิติทางเรขาคณิตที่แม่นยำเท่านั้นที่จะรับประกันว่าความเค้นในการซีลที่กำหนดไว้ล่วงหน้าจะถูกใช้อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งไดอะแฟรม

2. แนวทางการติดตั้งอย่างมืออาชีพ

ต้องระบุข้อกำหนดแรงบิดโดยละเอียดและขั้นตอนการติดตั้งที่ชัดเจนให้กับลูกค้า สิ่งนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการจัดตำแหน่งหน้าแปลนและลำดับการขันโบลต์ให้แน่นเมื่อติดตั้งเข้ากับระบบท่อ การติดตั้งภาคสนามที่ไม่เหมาะสม เช่น หน้าแปลนไม่ตรงหรือแรงบิดของสลักเกลียวไม่เพียงพอ เป็นสาเหตุที่พบบ่อยของความล้มเหลวในการซีลที่ไซต์งาน

ด้วยการใช้การออกแบบทางเรขาคณิตที่มีความแม่นยำ การใช้วัสดุที่ได้รับการปรับปรุง และการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด เกจวัดความดันไดอะแฟรม PP สามารถทนต่อผลกระทบที่เกิดจากอุณหภูมิสูง ความดันสูง และของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในสภาพแวดล้อมปิโตรเคมีได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือในระยะยาวของซีลการเชื่อมต่อระหว่างไดอะแฟรมกับตัวเรือน