Điều gì làm cho đồng hồ đo áp suất bằng thép không gỉ phù hợp với môi trường ăn mòn?

Tại sao thép không gỉ là lựa chọn hàng đầu cho phương tiện ăn mòn

Đồng hồ đo áp suất bằng thép không gỉ được sử dụng rộng rãi khi chất lỏng xử lý hoặc môi trường xung quanh bị ăn mòn vì thép không gỉ kết hợp độ bền cơ học với khả năng chống ăn mòn. Hàm lượng crom trong thép không gỉ tạo thành lớp oxit thụ động làm chậm quá trình tấn công hóa học; việc bổ sung niken và molypden giúp cải thiện hơn nữa khả năng chống lại axit và clorua. Đối với phép đo áp suất, điều này có nghĩa là tuổi thọ sử dụng dài hơn, ít hư hỏng do ăn mòn rỗ hoặc kẽ hở hơn và tổng chi phí sở hữu thấp hơn so với vật liệu không gỉ trong nhiều môi trường khắc nghiệt.

Những loại thép không gỉ nào quan trọng và tại sao

Không phải tất cả các loại thép không gỉ đều hoạt động giống nhau trong các ứng dụng ăn mòn. Chọn loại phù hợp cho các bộ phận bị ướt (ống bourdon, màng ngăn, bên trong vỏ và phụ kiện) là bước thực tế đầu tiên để đảm bảo máy đo phù hợp.

304 / 1.4301 — mục đích chung

304 là loại không gỉ phổ biến nhất được sử dụng cho thân máy đo và các bộ phận bên trong. Nó cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt đối với nhiều loại axit và kiềm nhưng dễ bị rỗ trong môi trường giàu clorua (ví dụ: nước biển, một số nước muối). Sử dụng 304 cho chất lỏng có tính ăn mòn vừa phải, nơi có hàm lượng clorua thấp.

316 / 1.4401 và 316L — kháng clorua và hóa chất

316 bổ sung molypden để cải thiện khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở và là bản nâng cấp phổ biến khi có khả năng tiếp xúc với clorua. 316L (cacbon thấp) làm giảm độ nhạy trong quá trình hàn và được ưu tiên khi có các bộ phận hàn bị ướt. Đối với nhiều ứng dụng hóa chất, thực phẩm và dược phẩm, 316/316L là lựa chọn mặc định.

Hợp kim cao hơn và thép không gỉ đặc biệt

Đối với môi trường có tính ăn mòn cao (axit mạnh, chất oxy hóa, clorua đậm đặc), hãy xem xét thép không gỉ song công, loại siêu austenit (ví dụ: 6Mo) hoặc thậm chí hợp kim niken (Monel, Hastelloy) cho các bộ phận ướt. Những vật liệu này đắt hơn nhưng có thể cần thiết cho độ tin cậy.

Các tính năng thiết kế của máy đo giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn

Ngoài việc lựa chọn vật liệu, thiết kế máy đo cụ thể và tính năng bảo vệ ảnh hưởng lớn đến hiệu suất trong dịch vụ ăn mòn. Các lựa chọn thiết kế chính bao gồm phớt màng, làm đầy chất lỏng và hoàn thiện bề mặt đặc biệt.

Phớt màng (cách ly hóa học)

Phớt màng ngăn cách ly cơ chế bên trong của máy đo với chất lỏng xử lý bằng cách sử dụng màng ngăn mỏng chống ăn mòn và chất lỏng nạp. Đây là giải pháp tiêu chuẩn khi quy trình có độ nhớt cao, kết tinh, chứa chất rắn hoặc có tính ăn mòn cao. Phớt màng có thể được chỉ định bằng 316L, Hastelloy hoặc các hợp kim khác và được cấu hình bằng mao dẫn, kết nối không có tuyến hoặc mặt bích vệ sinh.

Làm đầy chất lỏng (làm giảm và bảo vệ)

Chất làm đầy Glycerin hoặc silicone làm giảm độ rung và giảm sự ăn mòn bên trong bằng cách hạn chế sự xâm nhập của oxy và tạo môi trường bảo vệ cho các bộ phận chuyển động. Chất lỏng đổ đầy cũng giúp giảm sự ngưng tụ khi lắp đặt ngoài trời, nhưng chúng không thay thế việc nâng cấp vật liệu cho các bộ phận bị ướt.

Đánh bóng và thụ động phần ướt

Các phương pháp xử lý đánh bóng bằng điện và thụ động sẽ loại bỏ sắt bám trên bề mặt và tạo ra bề mặt mịn hơn, ít bị rỗ và bám bẩn sinh học. Đối với dịch vụ vệ sinh, vệ sinh hoặc hóa chất mạnh, hãy yêu cầu các bộ phận được làm ướt được đánh bóng bằng điện và được chứng minh là thụ động theo tiêu chuẩn ASTM hoặc AMS.

Các lựa chọn vòng đệm, miếng đệm và kết nối

Việc lựa chọn vật liệu bịt kín tương thích cũng quan trọng như khả năng tương thích của kim loại. Các chất đàn hồi như nitrile (NBR), EPDM và FKM (Viton) có đặc tính kháng hóa chất khác nhau. Đối với dung môi hoặc hơi nước mạnh, vòng đệm kim loại hoặc miếng đệm PTFE sẽ an toàn hơn. Các kết nối ren nên sử dụng các phụ kiện bằng thép không gỉ và chất bịt kín ren thích hợp (băng PTFE được xếp hạng cho quy trình) để tránh phản ứng điện.

Hướng dẫn vật liệu niêm phong phổ biến

• PTFE (Teflon): Kháng hóa chất tuyệt vời trên phạm vi pH rộng—ưu tiên cho các hóa chất mạnh.
• FKM (Viton): Tốt cho dầu, nhiên liệu và nhiều loại axit nhưng lại mềm trong một số dung môi—kiểm tra biểu đồ tương thích.
• EPDM: Tốt cho hơi nước và dung dịch kiềm, kém cho hydrocacbon và dầu.

Lắp đặt và lắp đặt các phương pháp hay nhất cho môi trường ăn mòn

Cài đặt đúng sẽ ngăn chặn sự thất bại sớm. Tránh hình thành kẽ hở, đảm bảo định hướng thích hợp và bảo vệ đồng hồ đo khỏi bị phun trực tiếp, sương muối hoặc rửa trôi trong công nghiệp trừ khi chúng được xếp hạng cho mức độ phơi nhiễm như vậy.

Định hướng và thoát nước

Gắn đồng hồ đo áp suất để chất lỏng ngưng tụ hoặc bị mắc kẹt có thể thoát ra khỏi ống bourdon hoặc màng ngăn. Đối với các ứng dụng hơi, hãy lắp đặt một vòng siphon hoặc đường truyền xung lực chứa đầy nước/glycerin để bảo vệ máy đo khỏi hơi nước.

Vỏ bảo vệ và che chắn cục bộ

Khi môi trường có nhiều tia hóa chất ăn mòn, hãy cung cấp tấm chắn bắn, vỏ bảo vệ hoặc lắp đặt từ xa bằng cách sử dụng phần mở rộng mao dẫn để định vị máy đo ở khu vực an toàn hơn.

Chiến lược bảo trì, kiểm tra và hiệu chuẩn

Bảo trì thường xuyên sẽ duy trì độ chính xác và phát hiện sớm sự ăn mòn. Thiết lập lịch trình dựa trên mức độ nghiêm trọng của quy trình: kiểm tra trực quan hàng tháng đối với các dịch vụ có tính ăn mòn cao, hàng quý đối với mức độ trung bình và hàng năm khi điều kiện ở mức bình thường.

Những gì cần kiểm tra

• Vỏ và cửa sổ bị rỗ, nứt hoặc hỏng đệm kín.
• Các kết nối bị rò rỉ, ăn mòn hoặc bị lỏng.
• Chuyển động của con trỏ và mặt số để dính hoặc trôi—biểu thị sự nhiễm bẩn hoặc hư hỏng bên trong.
• Phớt màng và mao mạch để lấp đầy mức chất lỏng hoặc mất khả năng truyền áp suất.

Tần số hiệu chuẩn

Khoảng thời gian hiệu chuẩn phụ thuộc vào mức tới hạn và độ lệch quan sát được: đối với các vòng lặp quan trọng về an toàn, hãy hiệu chỉnh 2–4 lần mỗi năm; đối với các thiết bị ít quan trọng hơn, việc thực hiện hàng năm là phổ biến. Sau bất kỳ sự kiện nghi ngờ phơi nhiễm ăn mòn nào, hãy thực hiện kiểm tra và hiệu chuẩn lại khi không sử dụng.

Tiêu chuẩn, thử nghiệm và tài liệu

Chọn máy đo đáp ứng các tiêu chuẩn ngành liên quan và yêu cầu chứng chỉ kiểm tra và vật liệu. Các tiêu chuẩn chung bao gồm ASME B40.1 cho đồng hồ đo áp suất, dòng EN 837 và NACE MR0175 / ISO 15156 cho lựa chọn vật liệu dịch vụ chua (H2S). Các tài liệu như báo cáo kiểm tra nhà máy (MTR), chứng chỉ thụ động và hồ sơ mối hàn làm giảm độ không chắc chắn trong các ứng dụng ăn mòn.

Tham khảo khả năng tương thích vật liệu nhanh

Danh sách kiểm tra lựa chọn cho phương tiện ăn mòn

• Xác định thành phần hóa học của chất lỏng, nhiệt độ và phạm vi áp suất.
• Chọn loại không gỉ thích hợp cho các bộ phận bị ướt (tối thiểu 316L đối với clorua).
• Chỉ định màng ngăn hoặc cách ly nơi tiếp xúc trực tiếp có vấn đề.
• Chọn các vòng đệm/miếng đệm tương thích (PTFE để có khả năng kháng hóa chất rộng).
• Quyết định đổ chất lỏng và đánh bóng/thụ động bằng điện nếu cần.
• Yêu cầu MTR, chứng chỉ thụ động và báo cáo hiệu chuẩn.

Kết luận - cân bằng giữa chi phí và độ tin cậy

Đồng hồ đo áp suất bằng thép không gỉ thường là giải pháp thiết thực nhất cho môi trường ăn mòn, nhưng thành công phụ thuộc vào cấp độ, vòng đệm và thiết kế bảo vệ phù hợp với quy trình. Sử dụng 316/316L làm đường cơ sở cho việc tiếp xúc với clorua, xem xét cách ly màng ngăn và lập kế hoạch kiểm tra và hiệu chuẩn định kỳ. Sự kết hợp phù hợp giúp giảm thời gian ngừng hoạt động và rủi ro an toàn đồng thời cung cấp phép đo áp suất chính xác, lâu dài trong môi trường ăn mòn đòi hỏi khắt khe.