مقاييس الحجاب الحاجز للتطبيقات المسببة للتآكل واللزوجة

مقدمة لتطبيقات مقياس ضغط الحجاب الحاجز

في عملية الإنتاج الكيميائي، يُعد الضغط أحد أهم معايير العملية التي غالبًا ما تحتاج إلى قياس. ونظرًا لتنوع أنواع وسائط العملية وخصائصها المعقدة، مثل التآكل واللزوجة وسهولة التصلب والتبلور، أصبح قياس الضغط صعبًا. علاوة على ذلك، نظرًا لتفاوت درجات الاهتزاز التي تحدث غالبًا في مناطق معينة يتدفق فيها وسيط العملية، مثل المنطقة بعد المضخة، فإنها تؤثر أيضًا على قياس الضغط. لمزيد من المعلومات: [لماذا نحتاج إلى أختام غشائية لمقاييس الضغط أو أجهزة الإرسال؟]


في هذه الحالات، عادةً ما يكون من الضروري إضافة خزانات عزل أو خزانات عازلة، أو عزل بتتبع البخار (أو التتبع الكهربائي)، أو استخدام مقاييس ضغط غشائية ، بالإضافة إلى الإجراءات المذكورة أعلاه. ومع ذلك، في كثير من الحالات، لا يزال حل المشكلة غير ممكن.

لماذا تختار أجهزة قياس ضغط الحجاب الحاجز؟

يقدم هذا الدليل الشامل نوعًا من مقاييس الضغط يُسمى "مقياس ضغط الحجاب الحاجز"، والذي يوفر مرونة واسعة ويُجنّب الصعوبات الناجمة عن العوامل المذكورة أعلاه. يتكون هذا المقياس من مقياس ضغط أنبوب بوردون عادي وحجرة غشاء عازلة، أو يمكن أن يتكون من مقياس ضغط تلامسي كهربائي عادي أو مقياس ضغط ناقل حركة كهربائي عن بُعد وحجرة غشاء عازلة. لمزيد من المعلومات:[ في ثلاث حالات تتطلب مقاييس ضغط مانع تسرب الحجاب الحاجز]

تتضمن التطبيقات الرئيسية ما يلي:

• قياس الوسائط المسببة للتآكل في المعالجة الكيميائية
• مراقبة السوائل عالية اللزوجة في التصنيع
• قياس ضغط المادة المتبلورة
• البيئات المعرضة للاهتزازات بعد المضخات والضواغط
• مراقبة العمليات ذات درجة الحرارة العالية

البناء ومبدأ العمل

تصميم ومكونات مقياس ضغط الحجاب الحاجز
كما هو موضح في الشكل، تتكون حجرة غشاء العزل من حجرتي غشاء على شكل شفة، بسطحين منحنيين في الأعلى والأسفل. الطرف السفلي من حجرة الغشاء السفلية مزود بوصلة لولبية خارجية M20 × 1.5 أو M15 (أي لولبة أنبوب مدببة بقطر نصف بوصة)، أو M25 (أي لولبة أنبوب مدببة بقطر بوصة واحدة)، وذلك لتوصيلها مباشرةً بصمام العملية. الجانب الخارجي للجزء العلوي من هذه الوصلة سداسي الشكل، مما يُسهّل عملية التركيب والفك.

المكونات الرئيسية:

• الحشيات العلوية والسفلية (6، 8): يجب تقريب حافة الدائرة الداخلية التي تلامس الحجاب الحاجز (7) لمنع قطع الغشاء بواسطة حافة الحشية الحادة.
• الواجهة العلوية (١٢): توجد واجهة بخيط داخلي M٢٠ × ١.٥ في الطرف العلوي لحجرة الحجاب الحاجز، ذات شكل سداسي على الجانب الخارجي، تُستخدم لتوصيل مقياس الضغط (١٥). توجد حشية مانعة للتسرب (١٠) في أسفل الواجهة.
• أنبوب ذو فتحة ثابتة (11): يُثقب جزء من اللولب الداخلي (13) في مدخل مقياس الضغط باستخدام فوهة مخروطية مقاس M4 × 0.7، وذلك لتثبيت أنبوب ذو فتحة ثابتة يُستخدم للحد من اهتزاز وسط العملية. يُصنع أنبوب الفتحة الثابتة باستخدام مسامير مقاس M4 × 10 بفتحة صغيرة قطرها الداخلي 1.0 مم.

مبدأ عمل مقياس ضغط الحجاب الحاجز
يتم ملء المساحة فوق الحجاب الحاجز العازل بسائل نقل الضغط ويصل ضغط الوسط المقاس إلى مقياس ضغط أنبوب بورودن من خلال الحجاب الحاجز وسائل نقل الضغط.

يمكن تصنيع الغشاء العازل (الختم الكيميائي) من:

• رقائق معدنية مقاومة للتآكل
• رقائق معدنية مطلية بطبقة مضادة للتآكل
• غشاء بلاستيكي
• غشاء مطاطي

ولمنع تمزق الغشاء بسبب الضغط، يجب أن يكون حجمه كبيرًا بما يكفي لتعويض التغير في الحجم الإجمالي لأنبوب بوردون لقياس الضغط والتغير في حجم الغاز المضغوط في الأنبوب الناجم عن تشوه الضغط.

الأبعاد القياسية
لتسهيل اختيار المواد، فإن حجم حجرة الحجاب الحاجز الذي اخترناه هو حجم تركيب الأنابيب بقطر 50 ملم (أي 2 بوصة)، وبالتالي فإن قطر الحجاب الحاجز هو 78 ملم وقطر العمل الفعال هو 62 ملم. حشية الختم الموجودة أعلى وأسفل الحجاب الحاجز هي حشية تركيب الأنابيب بقطر 50 ملم.

مواد الحجاب الحاجز ودليل الاختيار

جدول شامل لخصائص المواد

يوضح الجدول التالي خصائص بعض مواد الحجاب الحاجز وسمك الغشاء للرجوع إليه:

توصيات اختيار المواد

نستخدم غشاءً من طبقة أو طبقتين من مادة PTFE بسُمك 0.2 مليمتر، أو ثلاث طبقات بسُمك 0.02 مليمتر كغشاء. يُركّب مقياس ضغط الغشاء المُجمّع من هذا الغشاء على برج التقطير، ومضخة المواد الخام، ومضخة الارتداد لقياس الضغط. نادرًا ما ينكسر الغشاء، ويظل خطأ مقياس الضغط ضمن مستوى الدقة الأصلي.

متطلبات سائل نقل الضغط

معايير الاختيار الحاسمة

يجب أن تكون درجة غليان سائل نقل الضغط أعلى من درجة حرارة الوسط المقاس، وأن يكون نظيفًا وخاليًا من أي تلامس تآكلي مع مقياس الضغط. إذا كانت درجة غليان سائل نقل الضغط أقل من درجة حرارة العملية، فإن ضغط البخار المشبع الناتج عن سائل نقل الضغط في حالة الغلق يصبح ضغطًا إضافيًا أثناء عملية قياس الضغط. عندما ينخفض ضغط وسط العملية بسبب التقلبات، يتأثر غشاء العزل بهذا الضغط الإضافي وينفجر.

سوائل ناقل الحركة الموصى بها

نحن نستخدم سوائل نقل الضغط التالية في التطبيقات العملية:

• الجلسرين بدرجة غليان 290 درجة مئوية
• البارافين السائل بدرجة غليان 340 درجة مئوية

يمكن لهذه السوائل تحقيق نتائج مرضية عند تطبيقها على درجات حرارة متوسطة تتراوح بين 90 و270 درجة مئوية. ومن هنا، يتضح أن لزوجة سائل نقل الضغط لا تُعتبر عاملاً حاسماً.

مواصفات أنبوب الفتحة الثابتة

يجب أن تكون فتحة أنبوب الفتحة الثابتة صغيرة قدر الإمكان، مع مراعاة مبدأ عدم تأثيرها على خفض الضغط. نستخدم أنبوبًا بفتحة ثابتة 1.0 مم، يتميز بقدرة جيدة على مقاومة الاهتزاز.

في البداية، كانت هناك عدة مقاييس ضغط تتعرض لاهتزازات قوية من وسط المعالجة، وكانت إبر القياس تتأرجح بسرعة وقوة لدرجة أن مؤشراتها كانت تصعب قراءتها بالعين المجردة. عند إضافة أنابيب ذات فتحة ثابتة، أصبحت القراءات مستقرة.

إذا كان ضغط وسط العملية يتعرض فقط لاهتزازات طفيفة أو تغيرات بطيئة، مثل الضغط على حاويات معينة أو أبراج التقطير، فقد لا تكون الأنابيب ذات الفتحة الثابتة ضرورية.

إرشادات التركيب والتجميع

عملية التجميع خطوة بخطوة

عند تجميع مقياس ضغط الحجاب الحاجز، اتبع الخطوات المهمة التالية:
1. قم أولاً بربط حجرة الحجاب الحاجز بالملزمة للتجميع المسبق، ولا تقم بإحكام مسامير التثبيت
2. حقن سائل نقل الضغط في حجرة الحجاب الحاجز لجعل مستوى السائل متدفقًا مع واجهة الخيط الداخلي
٣. ثم ثبت مقياس ضغط أنبوب بوردون. في هذه الحالة، سينزلق الحجاب الحاجز للأسفل على شكل قوس مقعر.
٤. أحكم ربط جميع البراغي مرة أخرى. أثناء عملية الربط، يجب ربط البرغيين المتقابلين معًا، وليس على جانب واحد بالتتابع، وإلا سيدخل الهواء إلى حجرة الحجاب الحاجز، مما يجعله عرضة للتمزق.
5. يجب إغلاق حجرة الحجاب الحاجز العلوية بإحكام لمنع الغشاء من الكسر بسبب التسرب

اعتبارات التثبيت للتطبيقات الخاصة

وسائط نقطة التجمد العالية
بالنسبة للوسائط ذات نقطة التجمد العالية، ولمنع انسداد التكثيف في جهاز قياس الضغط، وفقًا لمبدأ تبادل الحرارة الحملية، عند تركيب مقياس ضغط الحجاب الحاجز، يمكن استخدام أنبوب توصيل بقطر 15 مليمترًا (1/2 بوصة) أو 25 مليمترًا (1 بوصة) لأخذ الضغط بزاوية تصاعدية 45 درجة أو رأسيًا لأعلى.
لا يتطلب مقياس الضغط المُركّب بهذه الطريقة أي إجراءات عزل أخرى لوسط المعالجة، حيث تبلغ نقطة تصلبه حوالي 80 درجة مئوية في بيئة داخلية تبلغ درجة حرارتها 20 درجة مئوية، ولا يوجد انسداد ناتج عن التكثيف في خط الضغط. في ظروف الشتاء القاسية التي تصل فيها درجة الحرارة في الهواء الطلق إلى 16 درجة مئوية تحت الصفر، يُستخدم عزل الصوف المعدني فقط، ويعمل مقياس الضغط بشكل طبيعي.

اللزوجة العالية والوسائط الملوثة

لقياس ضغط اللزوجة العالية والوسائط الملوثة بشدة، ببساطة قم بزيادة حجم أنبوب التوصيل لغرفة الحجاب الحاجز السفلية وأنبوب التوصيل لجهاز قياس الضغط.

الوسائط شديدة التآكل
لقياس ضغط مواد المعالجة شديدة التآكل، يكفي أن تستوفي مواد حجرة الحجاب الحاجز السفلية وغشاء العزل متطلبات مقاومة التآكل. بفضل شكلها البسيط وسهولة إنتاجها، تتمتع حجرة الحجاب الحاجز السفلية بقابلية تكيف واسعة النطاق فيما يتعلق بمتطلبات مقاومة التآكل.

تطبيقات وسائل الإعلام العملية الصعبة

بفضل جهاز التخميد لأنبوب الفتحة الثابت لمقياس ضغط الحجاب الحاجز، فإنه يمكنه القضاء على تأثير الاهتزاز القوي لوسط العملية على قياس الضغط.

تطبيقات المعالجة الكيميائية
تتضمن التطبيقات النموذجية ما يلي:

• مراقبة ضغط برج التقطير
• قياس ضغط مضخة المواد الخام
• مراقبة نظام مضخة الارتجاع
• التحكم في ضغط وعاء المفاعل
• خطوط نقل المواد الكيميائية المسببة للتآكل

تطبيقات نطاق درجة الحرارة
يمكن لنظام قياس ضغط الحجاب الحاجز التعامل مع:

• التطبيقات المبردة حتى -20 درجة مئوية
• عمليات ذات درجات حرارة عالية تصل إلى 290 درجة مئوية
• ظروف الصدمة الحرارية مع اختيار السوائل المناسبة
• الوسائط المتبلورة التي من شأنها أن تسد المقاييس التقليدية

المزايا والفوائد

الفوائد الرئيسية لتقنية مقياس ضغط الحجاب الحاجز

نظرًا لحقيقة أن مقياس ضغط الحجاب الحاجز يتكون من مقياس ضغط أنبوب بوردون معدّل قليلاً وحجرة غشاء معزولة، فإنه يوفر العديد من المزايا الرئيسية:


أجهزة قياس الضغط الفعالة من حيث التكلفة

فعالية التكلفة

• من السهل الحصول على المواد وسهلة البناء
• يمكن تصنيع غرفة غشاء العزل باستخدام عمليات الإنتاج الضخم الدقيقة بتكلفة منخفضة
• الحجاب الحاجز ليس من السهل كسره ويستهلك القليل جدًا من المواد

تطبيق واسع

• قابل للتطبيق على نطاق واسع - طالما تم اختيار غرف الحجاب الحاجز السفلية المناسبة وأغشية العزل، فإنه يمكن أن يلبي على نطاق واسع متطلبات قياس الضغط لوسائط العمليات المختلفة
• لا توجد حاجة لتركيب "خزانات عزل" أو "خزانات عازلة" أو اتخاذ تدابير مثل "تتبع البخار" (أو "التتبع الكهربائي")
• التركيب والصيانة بسيطة

الموثوقية والأداء

• يزيل تأثيرات الاهتزاز من خلال التخميد المستمر لأنبوب الفتحة
• يحافظ على مستويات الدقة الأصلية لمقياس الضغط الأساسي
• يوفر توافقًا كيميائيًا ممتازًا من خلال اختيار المواد المناسبة
• يتعامل مع درجات الحرارة القصوى باستخدام سوائل ناقل الحركة المناسبة

دليل الاختيار لتطبيقك

كيفية اختيار التكوين المناسب لمقياس ضغط الحجاب الحاجز

عند اختيار مقياس ضغط الحجاب الحاجز لتطبيقات المعالجة الكيميائية، ضع العوامل الحاسمة التالية في الاعتبار:

خصائص وسائط العملية

• متطلبات التوافق الكيميائي (الأحماض والقواعد والمذيبات)
• نطاق درجة حرارة التشغيل (من التبريد العميق إلى درجات الحرارة العالية)
• مستويات اللزوجة (السوائل الرقيقة إلى الزيوت الثقيلة)
• اتجاهات التبلور (إمكانات التصلب)
• مستويات التلوث (من النظيف إلى الملوث بشدة)

الظروف البيئية

• مستويات الاهتزاز (من الخفيف إلى الشديد)
• اتجاه التثبيت (رأسي، أفقي، بزاوية)
• درجة الحرارة المحيطة (الظروف الداخلية / الخارجية)
• تصنيف المناطق الخطرة (متطلبات مقاومة الانفجار)

متطلبات الأداء

• مواصفات الدقة (من المعيار إلى الدقة)
• نطاق الضغط (من الضغط المنخفض إلى الضغط العالي)
• زمن الاستجابة (الاستجابة السريعة مقابل الاستجابة المخففة)
• احتياجات إخراج الإشارة (الإشارة المحلية مقابل الإرسال عن بعد)

مصفوفة اختيار المواد

Application Type	Recommended Diaphragm Material	Transmission Fluid	Temperature Range
Strong Acids/Bases	PTFE or Fluororubber	Glycerol or Liquid Paraffin	Up to 250°C
High Temperature	PEEK or Metal with PTFE coating	Liquid Paraffin	Up to 290°C
Cryogenic	Stainless Steel or PTFE	Glycerol	Down to -20°C
Oil & Petrochemical	Nitrile Rubber or Fluororubber	Liquid Paraffin	Up to 200°C
General Chemical	Polypropylene or PTFE	Glycerol	Up to 150°C

هل تحتاج إلى إرشادات من الخبراء لاختيار مقياس ضغط الحجاب الحاجز الخاص بك؟

يتطلب اختيار التكوين الأمثل لمقياس ضغط الحجاب الحاجز تحليلًا دقيقًا لظروف عمليتك الخاصة، ومتطلبات التوافق الكيميائي، ومواصفات الأداء. مع تعدد خيارات المواد وإمكانيات التكوين، قد تكون عملية الاختيار معقدة وحرجة لسلامة عمليتك وموثوقيتها.

يتميز المتخصصون في قياس الضغط لدينا بخبرة واسعة في تطبيقات مقياس ضغط الحجاب الحاجز عبر بيئات المعالجة الكيميائية المتنوعة ويمكنهم مساعدتك في:

✅ تحليل خصائص وسائط العملية الخاصة بك والتوصية بمواد الحجاب الحاجز المتوافقة
✅ تقييم متطلبات درجة الحرارة والضغط لاختيار سوائل ناقل الحركة المناسبة
✅ تصميم تكوينات حجرة الحجاب الحاجز المخصصة لظروف التثبيت الصعبة
✅ توفير مواصفات مفصلة لتوافق المواد ومقاومة التآكل
✅ تقديم إرشادات التثبيت والدعم الفني طوال دورة حياة مشروعك

لا تُخاطر بتوقف العمليات أو مشاكل السلامة باختيار مقياس ضغط غير مناسب. تواصل مع خبرائنا الفنيين اليوم لإجراء تقييم شامل لمتطلبات مقياس ضغط الحجاب الحاجز لديك.

اتصل بمتخصصي قياس الضغط لدينا اليوم للحصول على استشارة مجانية وتوصية مخصصة لتطبيق المعالجة الكيميائية المحدد الخاص بك.

[احصل على استشارة الخبراء الخاصة بك →]