Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
В сложных условиях, включая воздействие агрессивных сред и другие неблагоприятные факторы, мембранные разделители служат первой линией защиты для манометров давления от повреждений. Задача мембранного разделителя — изолировать чувствительный элемент прибора измерения давления от рабочей среды и одновременно передавать изменения давления процесса через свою мембрану.
Принцип работы следующий: при сборке мембранного разделителя и измерительный прибор заполняются жидкостью, передающей давление. При изменении давления на присоединении к процессу мембрана прогибается, что вызывает движение заполняющей жидкости. Это движение и передаёт изменение давления к чувствительному элементу прибора.
Диафрагменные разделители редко выходят из строя по причине механической неисправности. Это объясняется тем, что в большинстве случаев прогиб мембраны составляет всего несколько тысячных дюйма. Типичные причины проблем с мембранными разделителями — это коррозия, высокая температура и утечка заполняющей жидкости.
Коррозия мембранного разделителя, как правило, происходит из-за неправильного подбора материалов. Материалы, контактирующие со средой, должны быть совместимы с рабочим веществом. Например, если в процессе используется серная кислота, необходимо выбирать материалы мембраны, устойчивые к этой агрессивной среде (например, Hastelloy® B, тантал, PTFE или Kalrez®).
Концентрация химического вещества также играет важную роль при выборе материала. Изменение концентрации или температуры может вызывать коррозию, тогда как при других параметрах эта же среда может быть безопасной.
Кроме того, контакт разнородных металлов может привести к гальванической коррозии. Гальваническую коррозию описывают как «электрохимическое взаимодействие двух разнородных металлов в присутствии электролита и проводящего пути для электронов». В диафрагменном разделителе, если нержавеющая сталь или углеродистая сталь контактирует с таким сплавом, как магний или алюминий, гальваническая коррозия может ускорить разрушение сплава.
Перед выбором мембранного разделителя для агрессивной среды необходимо убедиться, что сам разделитель и материалы, контактирующие со средой, совместимы.
Температурные ошибки в мембранных разделителях возникают из-за расширения или сжатия заполняющей жидкости. Понимание таких факторов, как объём заполнения, коэффициенты теплового расширения, конструктивные особенности сборки и температурные колебания, помогает предсказать и минимизировать ошибки. Хотя изменение внутреннего объёма заполнения не зависит от диапазона давления прибора, итоговая погрешность выражается в процентах от диапазона. Поэтому у манометров с высоким диапазоном давления погрешность будет меньше, чем у приборов с низким диапазоном.
Коэффициент теплового расширения заполняющей жидкости
| Заполняющая жидкость | Коэффициент расширения мл/°C |
| Силикон | 9.6 x 10⁻⁴ |
| Глицерин | 6.2 x 10⁻⁴ |
| Фторлак/галокарбон | 8.0 x 10⁻⁴ |
При правильной заливке узла мембранного разделителя и манометра расчёт температурной погрешности становится простым процессом. Общий объём заполнения включает внутренний объём измерительного прибора (например, трубки Бурдона или сильфона) и диафрагменного разделителя.
| Диапазон манометра | мл | дюйм³ |
| 12 | 25 | 1.5 |
| 15 | 25 | 1.5 |
| 30 | 25 | 1.5 |
| 60 | 24 | 1.5 |
| 100 | 24 | 1,5 |
| 160 | 22 | 1,4 |
| 200 | 21 | 1,3 |
| Сильфонные манометры (все диапазоны) | 36 | 2,2 |
Примечание: Температурная погрешность для всех манометров 2½ и 3½ (и для манометров 4½ с диапазоном давления выше 200 фунтов на квадратный дюйм) будет относительно небольшой и не требует учета.
| Материал мембраны | Внутренний объем – мл | |
| 100, 200, 300 | Металл | 1.15 |
| 300T | Тефлон™ | 2.3 |
| 300Y | Витон™ | 8.2 |
| 300K | Калрез® | 8.2 |
| 310 | Металл | .41 |
| 311, 312 | Металл | .52 |
| 320 (1½" Process) | Металл | .41 |
| 320 (2" Process) | Металл | 1.14 |
| 330 | Металл | .41 |
| 400 | Металл | 1.14 |
| 500 | Металл | 1.14 |
| 702, 703 | Металл | 7 |
| 740/741 | Металл | 7 |
Внутренний объем гибкой линии = 0.8 мл/фут
Для достижения наилучших результатов важно использовать заполняющую жидкость, подходящую для температурного диапазона вашей задачи. Используйте рисунок 6 ниже в качестве справочной информации о температурных характеристиках каждой жидкости.
| Рабочая жидкость | Температурный диапазон | Вязкость (сСт при 70 °F (21 °C)) | Код вариации |
| Глицерин, пищевой (1) | 0 °F до 400 °F (-18 °C до 204 °C) | 1,300 | CG |
| Силикон 50 сСт | -40 °F до 500 °F (-40 °C до 260 °C) | 50 | CK |
| Силикон 10 сСт | -40 °F до 500 °F (-40 °C до 260 °C) | 10 | DJ |
| Галокарбон® 4.2 (2) | -70 °F до 300 °F (-57 °C до 199 °C) | 4.2 | CF |
| Слайтерм® 800 (3) | -40 °F до 750 °F (-40 °C до 400 °C) | 10 | HA |
| Силтерм® XLT (4) | -150 °F до 500 °F (-100 °C до 260 °C) | 1.4 | CC |
| Калфло® AF (5) | -20 °F до 600 °F (-29 °C до 316 °C) | 60 | KF |
| Минеральное масло | 10 °F до 400 °F (-12 °C до 204 °C) | 75 | MY |
| Необи® M-20, пищевой | 5 °F до 400° F (-15 °C до 204 °C) | 9.5 | NM |
| Силикон, пищевой | -40 °F до 500 °F (-40 °C до 260 °C) | 350 | CZ |
| Дистиллированная вода | 40 °F до 185 °F (4 °C до 85 °C) | 0.9 | FJ |
| 50/50 Глицерин/Вода | 15 °F до 200 °F (-9 °C до 93 °C) | 30 | GH |
| Пропиленгликоль | -50 °F до 325 °F (-46 °C до 163 °C) | 54 | CV |
| Этиленгликоль | 20 °F до 325 °F (-7 °C до 163 °C) | 14 | FK |
| 50/50 Этиленгликоль/Вода | -25 °F до 190 °F (-32 °C до 88 °C) | 2.9 | CT |
| 80/20 Глицерин/Вода | 15 °F до 225 °F (-9 °C до 107 °C) | 270 | GR |
| 95/5 Вода/Пропиленгликоль | 40 °F до 185 °F (4 °C до 85 °C) | 1.0 | PY |
Примечания: 1. Только для прямого монтажа. Не для использования в вакуумных системах. 2. Для использования с кислородом/окисляющими технологическими средами. 3. Применения при высоких температурах. 4. Применения при низких температурах. 5. Высокие температуры, без силикона.
Утечка заполняющей жидкости — ещё одна распространённая причина возможного выхода из строя мембранного разделителя. Существует три основных способа возникновения такой утечки:
