Co sprawia, że ​​manometr ze stali nierdzewnej nadaje się do mediów korozyjnych?

Dlaczego stal nierdzewna jest najlepszym wyborem w przypadku mediów korozyjnych

Manometry ze stali nierdzewnej są szeroko stosowane tam, gdzie płyny procesowe lub otaczające środowisko są korozyjne, ponieważ stale nierdzewne łączą wytrzymałość mechaniczną z odpornością na korozję. Chrom zawarty w stali nierdzewnej tworzy pasywną warstwę tlenku, która spowalnia atak chemiczny; Dodatki niklu i molibdenu dodatkowo poprawiają odporność na kwasy i chlorki. W przypadku pomiaru ciśnienia przekłada się to na dłuższą żywotność, mniej awarii spowodowanych korozją wżerową lub szczelinową oraz niższy całkowity koszt posiadania w porównaniu z materiałami innymi niż stal nierdzewna w wielu agresywnych środowiskach.

Które gatunki stali nierdzewnej mają znaczenie i dlaczego

Nie wszystkie stale nierdzewne zachowują się tak samo w zastosowaniach korozyjnych. Wybór odpowiedniego gatunku części zwilżanych (rurka Bourdona, membrana, elementy wewnętrzne obudowy i złączki) jest pierwszym praktycznym krokiem w celu zapewnienia przydatności miernika.

304 / 1.4301 — zastosowanie ogólne

Gatunek 304 jest najpopularniejszym gatunkiem stali nierdzewnej stosowanym na korpusy mierników i elementy wewnętrzne. Zapewnia dobrą odporność na korozję wobec wielu kwasów i zasad, ale jest podatny na wżery w środowiskach bogatych w chlorki (np. Woda morska, niektóre solanki). Użyj 304 do umiarkowanie korozyjnych płynów, w których zawartość chlorków jest niska.

316 / 1.4401 i 316L — odporność na chlorki i chemikalia

316 dodaje molibden w celu zwiększenia odporności na korozję wżerową i szczelinową i jest powszechnym ulepszeniem, gdy prawdopodobne jest narażenie na działanie chlorków. 316L (niskowęglowy) zmniejsza uczulenie podczas spawania i jest preferowany, gdy występują spawane części zwilżane. W wielu zastosowaniach chemicznych, spożywczych i farmaceutycznych domyślnym wyborem jest 316/316L.

Stale nierdzewne wysokostopowe i specjalne

W przypadku mediów bardzo agresywnych (silne kwasy, utleniacze, stężone chlorki) należy rozważyć stale nierdzewne duplex, gatunki superaustenityczne (np. 6Mo), a nawet stopy niklu (Monel, Hastelloy) jako elementy zwilżane. Materiały te są droższe, ale mogą mieć kluczowe znaczenie dla niezawodności.

Cechy konstrukcyjne miernika poprawiające odporność na korozję

Oprócz wyboru materiału, specyficzne konstrukcje mierników i funkcje ochronne mają ogromny wpływ na wydajność w środowisku korozyjnym. Kluczowe opcje konstrukcyjne obejmują separatory membranowe, wypełnienie płynne i specjalne wykończenia powierzchni.

Separatory membranowe (izolacja chemiczna)

Uszczelnienie membranowe izoluje wewnętrzny mechanizm manometru od płynu procesowego za pomocą cienkiej, odpornej na korozję membrany i płynu wypełniającego. Jest to standardowe rozwiązanie, gdy proces jest bardzo lepki, krystalizuje, zawiera ciała stałe lub jest bardzo korozyjny. Separatory membranowe mogą być wykonane ze stali 316L, Hastelloy lub innych stopów i skonfigurowane z kapilarami, połączeniami bezdławnicowymi lub kołnierzami sanitarnymi.

Wypełnienie płynne (tłumienie i ochrona)

Wypełnienie glicerynowe lub silikonowe tłumi wibracje i zmniejsza korozję wewnętrzną, ograniczając wnikanie tlenu i tworząc środowisko ochronne dla części ruchomych. Płyny wypełniające pomagają również zmniejszyć kondensację w instalacjach zewnętrznych, ale nie zastępują ulepszeń materiałowych części zwilżanych.

Polerowanie i pasywacja części zwilżonych

Elektropolerowanie i pasywacja usuwają osadzone żelazo i tworzą gładszą powierzchnię, mniej podatną na wżery i biofouling. W przypadku zastosowań higienicznych, sanitarnych lub agresywnych środków chemicznych należy zażądać elektropolerowania części zwilżanych i udokumentowanej pasywacji zgodnie ze standardami ASTM lub AMS.

Uszczelki, uszczelki i opcje połączeń

Wybór kompatybilnych materiałów uszczelniających jest równie ważny jak kompatybilność metaliczna. Elastomery, takie jak nitryl (NBR), EPDM i FKM (Viton), mają różne profile odporności chemicznej. W przypadku agresywnych rozpuszczalników lub pary bezpieczniejsze są uszczelki metalowe lub uszczelki PTFE. W połączeniach gwintowanych należy stosować złączki ze stali nierdzewnej i odpowiednie uszczelniacze do gwintów (taśma PTFE dostosowana do tego procesu), aby uniknąć reakcji galwanicznych.

Wspólne wytyczne dotyczące materiałów uszczelniających

• PTFE (Teflon): Doskonała odporność chemiczna w szerokim zakresie pH – preferowana w przypadku agresywnych chemikaliów.
• FKM (Viton): Dobry do olejów, paliw i wielu kwasów, ale mięknie w niektórych rozpuszczalnikach – sprawdź tabele zgodności.
• EPDM: Dobry do pary i roztworów alkalicznych, słaby do węglowodorów i olejów.

Najlepsze praktyki dotyczące instalacji i montażu w środowiskach korozyjnych

Prawidłowy montaż zapobiega przedwczesnym awariom. Unikaj tworzenia się szczelin, zapewnij właściwą orientację i chroń manometry przed bezpośrednim rozpryskiem, mgłą solną lub zmywaniem przemysłowym, chyba że są przystosowane do takiego narażenia.

Orientacja i drenaż

Zamontuj manometry tak, aby kondensat lub uwięzione ciecze mogły spłynąć z rurki Bourdona lub membrany. W przypadku zastosowań związanych z parą należy zainstalować pętlę syfonową lub przewód impulsowy wypełniony wodą/gliceryną, aby chronić manometr przed parą.

Osłony ochronne i ekranowanie lokalne

Jeżeli w środowisku występują rozpryski żrących chemikaliów, należy zastosować osłony przeciwbryzgowe, obudowy ochronne lub montaż zdalny za pomocą przedłużek kapilarnych, aby umieścić manometr w bezpieczniejszym miejscu.

Strategia konserwacji, kontroli i kalibracji

Regularna konserwacja pozwala zachować dokładność i wcześnie wykryć korozję. Ustal harmonogram w oparciu o dotkliwość procesu: comiesięczne kontrole wizualne w środowisku silnie korozyjnym, kwartalne w przypadku warunków umiarkowanych i coroczne w przypadku łagodnych warunków.

Co sprawdzić

• Obudowa i okienko pod kątem wżerów, pęknięć lub uszkodzeń uszczelnień.
• Połączenia pod kątem nieszczelności, osadów korozji lub poluzowań.
• Ruch wskazówki i pokrętła pod kątem zacinania się lub dryfowania — wskazuje na wewnętrzne zanieczyszczenie lub uszkodzenie.
• Separatory membranowe i kapilary do sprawdzania poziomu płynu lub utraty przenoszenia ciśnienia.

Częstotliwość kalibracji

Częstotliwość kalibracji zależy od krytyczności i zaobserwowanego dryftu: w przypadku pętli o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa kalibrację należy przeprowadzać 2–4 razy w roku; w przypadku mniej krytycznego oprzyrządowania, co roku jest powszechne. Po każdym podejrzewanym przypadku narażenia na działanie żrące należy przeprowadzić kontrolę poza serwisem i ponowną kalibrację.

Normy, badania i dokumentacja

Wybierz mierniki spełniające odpowiednie normy branżowe i poproś o certyfikaty materiałów i testów. Typowe normy obejmują ASME B40.1 dla manometrów, serię EN 837 i NACE MR0175/ISO 15156 dla doboru materiałów kwaśnych (H2S). Dokumentacja, taka jak raporty z testów walcowni (MTR), certyfikaty pasywacji i zapisy spoin, zmniejszają niepewność w zastosowaniach korozyjnych.

Szybkie odniesienie do kompatybilności materiałów

Lista kontrolna wyboru mediów korozyjnych

• Zidentyfikuj skład chemiczny płynu procesowego, temperaturę i zakres ciśnień.
• Wybierz odpowiedni gatunek stali nierdzewnej dla części zwilżanych (minimum 316L dla chlorków).
• Określ separatory membranowe lub izolację tam, gdzie bezpośredni kontakt jest problematyczny.
• Wybierz kompatybilne uszczelki/uszczelki (PTFE zapewniające szeroką odporność chemiczną).
• Zdecyduj się na wypełnienie płynne i, jeśli to konieczne, elektropolerowanie/pasywację.
• Wymagaj MTR, certyfikatów pasywacji i raportów kalibracyjnych.

Wniosek — zrównoważenie kosztów i niezawodności

Manometry ze stali nierdzewnej są często najbardziej praktycznym rozwiązaniem w przypadku mediów korozyjnych, ale sukces zależy od dopasowania gatunku, uszczelek i konstrukcji ochronnych do procesu. Użyj 316/316L jako linii bazowej dla narażenia na chlorki, rozważ zastosowanie separatorów membranowych do izolacji i zaplanuj rutynową kontrolę i kalibrację. Właściwa kombinacja zmniejsza przestoje i ryzyko bezpieczeństwa, zapewniając jednocześnie dokładny, długoterminowy pomiar ciśnienia w wymagających środowiskach korozyjnych.