석유화학 PP 다이어프램 압력 게이지의 다이어프램과 상부 및 하부 쉘 사이의 씰이 어떻게 그대로 유지될 수 있습니까?

석유화학 산업의 엄격한 환경에서 압력 측정 장비의 신뢰성은 생산을 보호하고 프로세스를 제어하는 ​​데 매우 중요합니다. 폴리프로필렌(PP) 다이어프램 압력 게이지는 부식성 매체를 취급할 때 뛰어난 내식성으로 인해 널리 채택됩니다. 그러나 핵심 과제는 비금속 PP 다이어프램과 상부 및 하부 금속 또는 비금속 하우징(상부 및 하부 플랜지/본체) 사이의 안전한 연결 밀봉을 보장하는 방법에 있습니다. 이 씰은 고온, 고압 및 강렬한 화학적 공격 조건에서도 내구성 있게 안정적이고 고장 없이 유지되어야 합니다. 이를 위해서는 정밀 엔지니어링 설계와 재료 과학의 심층적인 통합이 필요합니다.

I. 정밀 기하학적 설계: 응력 분포 최적화

밀봉 실패로 이어지는 주요 과제 PP 다이어프램 압력 게이지 재료 크리프 및 차등 열팽창입니다. PP는 열가소성 수지로서 기계적 강도와 열안정성이 금속에 비해 뒤떨어집니다. 따라서 밀봉 연결은 기하학적 구조를 통해 자체 적응과 균형 잡힌 힘 분배를 달성해야 합니다.

1. 잠금 링 및 지지 구조

고품질 PP 다이어프램 압력 게이지는 일반적으로 여러 개의 잠금 링과 테이퍼형 또는 더브테일 홈이 특징입니다. 상부 및 하부 하우징은 다이어프램 가장자리에 정확하게 일치하는 오목한 채널을 형성하여 제한된 공간 내에서 다이어프램 주변을 잠급니다. 이 설계는 다음을 보장합니다.

• 방사형 제약: 압력이나 온도 변화에 따른 다이어프램의 방사형 변위를 효과적으로 제한합니다.

• 축방향 예압: 볼트 예압을 균일하게 적용하면 홈 내 다이어프램의 계산된 초기 밀봉 압축이 발생합니다.

• 응력 집중 감소: 특히 볼트 구멍 주변의 날카로운 응력 집중 영역을 방지하여 PP 재료가 장기간 압력으로 인해 소성 변형이나 크리프를 겪어 씰이 이완되는 것을 방지합니다.

2. 예압력과 볼트 배열

연결 볼트의 수, 간격 및 예압력은 씰링 성공에 중요한 요소입니다. 전문 제조업체는 다이어프램 직경과 최대 작동 압력을 기준으로 필요한 최소 밀봉 응력을 정확하게 계산합니다. 토크 렌치를 사용하여 균일한 대각선 교차 조임 절차를 통해 각 연결 지점에 일관된 예압이 전달됩니다. 예압이 불균일하면 국부적인 누출 경로가 형성될 수 있습니다.

II. 첨단 재료 과학: 열 및 부식 문제 극복

PP 다이어프램 압력 게이지의 장기적인 밀봉 신뢰성은 PP 재료 특성, 개스킷 선택 및 충전 유체 특성의 정밀한 제어에 따라 결정적으로 달라집니다.

1. PP 소재 크리프 제어

크리프(Creep)는 지속적인 하중 하에서 시간이 지남에 따라 PP 재료가 영구적으로 변형되는 현상입니다. 고온, 고압의 석유화학 조건에서 크리프는 밀봉 응력 완화를 유발하여 궁극적으로 누출을 초래할 수 있습니다. 크리프에 대한 대책은 다음과 같습니다.

• 강화 PP(예: 유리 섬유 강화): 중요한 응력을 견디는 부품의 경우 유리 섬유 강화 폴리프로필렌(GFPP)을 사용하여 재료의 강성, 경도 및 열 변형에 대한 저항성을 크게 향상시키는 경우가 많습니다.

• 구조적 두께 최적화: 상부 및 하부 하우징의 연결 영역에서 재료 두께를 늘리면 압축 및 변형에 대한 전반적인 저항이 향상됩니다.

2. 다이어프램과 씰링 표면의 완벽한 통합

PP 소재 자체의 미세한 거칠기와 탄성 부족을 보완하기 위해 PP 다이어프램과 하우징 사이에 복합 밀봉 구조가 사용되는 경우가 많습니다.

• 자가 윤활 또는 탄성 개스킷: 부식 방지 및 고탄성 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 밀봉 와셔 또는 FKM(플루오로엘라스토머) O-링이 다이어프램 연결 가장자리의 위쪽 및 아래쪽에 내장될 수 있습니다. 이러한 보조 밀봉 요소는 예압이 높을 때 미세한 공간을 더 잘 채워 이중 또는 삼중 밀봉을 보장합니다.

• 표면 마감: 다이어프램과 인터페이스하는 PP 하우징의 접촉 표면은 매우 높은 표면 마감을 달성해야 합니다(예: Ra 0.8 이하). 이는 누출 경로를 최소화하고 초기 밀봉의 견고성을 보장합니다.

3. 충진액의 역할

충진액(예: 실리콘 오일)의 주요 역할은 압력 전달이지만 기포가 없는 완전한 충진 상태는 다이어프램 손상을 방지하고 씰을 안정화하는 데 필수적입니다. 고품질 탈기 및 충진 공정은 내부 공극을 제거하여 매체가 미세한 결함을 통해 침투할 기회를 줄이고 간접적으로 밀봉 안정성을 향상시킵니다.

III. 품질 관리 및 표준화된 전문 설치

최적의 설계 및 재료 선택에도 불구하고 엄격한 제조 공차 제어 및 전문적인 현장 설치는 밀봉이 실패하지 않도록 보장하는 최종 보호 장치 역할을 합니다.

1. 엄격한 공차 관리

제조 과정에서 상부 하우징과 하부 하우징의 결합 치수, 특히 다이어프램 잠금 홈의 깊이와 너비는 업계 표준보다 엄격한 공차를 준수해야 합니다. 정확한 기하학적 치수만이 미리 결정된 밀봉 응력이 다이어프램 전체에 균일하게 적용되도록 보장합니다.

2. 전문 설치 지침

상세하고 명시적인 토크 사양과 설치 절차를 고객에게 제공해야 합니다. 이는 배관 시스템에 장착할 때 플랜지 정렬과 볼트 조임 순서의 중요성을 강조합니다. 잘못 정렬된 플랜지 또는 불충분한 볼트 토크와 같은 부적절한 현장 설치는 현장 밀봉 실패의 일반적인 원인입니다.

PP 다이어프램 압력 게이지는 정밀 기하학적 설계 구현, 강화된 재료 적용 및 엄격한 품질 관리를 통해 석유화학 환경에서 고온, 고압 및 부식성 유체의 결합된 영향을 효과적으로 견디어 다이어프램-하우징 연결 씰의 장기적인 신뢰성을 보장합니다.