Selecionar o material do diafragma certo para o seu transmissor de pressão é uma etapa crítica para garantir medições precisas, estabilidade do sistema, longevidade e confiabilidade geral. Dado que os transmissores de pressão são usados em uma ampla gama de aplicações industriais e ambientais, entender os requisitos específicos para a seleção de diafragma é essencial para o desempenho ideal. Este guia o ajudará a navegar pelos fatores que influenciam a escolha do diafragma, incluindo propriedades médias, condições ambientais e a precisão de medição necessária.
1. Entenda as propriedades do meio medido
O primeiro passo na seleção do diafragma é entender as características do fluido ou gás que está sendo medido. As principais propriedades a serem consideradas incluem a composição química, a temperatura, a viscosidade e a corrosividade do meio. Esses fatores influenciam diretamente a seleção de material para o diafragma.
Por exemplo, se o meio medido for altamente corrosivo, como em ambientes de água salgada ou ácido, é crucial escolher materiais que ofereçam resistência superior à corrosão. Materiais como Hastelloy (Hastelloy C), ligas de titânio ou Tantalum são excelentes opções para essas aplicações. Aqui estão alguns exemplos de materiais adequados:
Hastelloy C: Adequado para temperaturas e ambientes moderados com ácido fosfórico. No entanto, não é recomendado para ácido sulfúrico ou nítrico de alta concentração.
Ligas de titânio: excelente para a maioria dos ambientes, mas não devem ser usadas em ambientes altamente alcalinos ou de ácido hidrofluórico (HF).
Tantalum: conhecido por sua alta resistência a substâncias corrosivas, particularmente em ambientes químicos severos, mas tende a ser mais caro do que outras opções.
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Material |
Resistência à corrosão |
Aplicações típicas |
Prós |
Contras |
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316L Aço inoxidável |
Boa resistência à maioria dos produtos químicos, ácidos e bases |
Tratamento de água, aplicações industriais gerais, alimentos e bebidas |
Força mecânica econômica, durável e excelente |
Não é adequado para produtos químicos altamente agressivos (por exemplo, HF) |
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Hastelloy c |
Excelente resistência à maioria dos ambientes ácidos, exceto para o ácido sulfúrico e nítrico concentrado |
Processamento químico, refino de petróleo, ambientes ácidos |
Excelente resistência à corrosão, bom desempenho de alta temperatura |
Caro, não adequado para todos os ambientes químicos |
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Liga de titânio |
Excelente resistência a muitos produtos químicos, incluindo água do mar e ácidos orgânicos |
Aplicações marinhas, farmacêutico, uso industrial geral |
Leve, forte, altamente resistente à corrosão |
Caro, inadequado para HF e soluções alcalinas fortes |
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Tântalo |
Resistência muito alta a produtos químicos agressivos, especialmente ácidos |
Ambientes químicos altamente corrosivos, indústria de semicondutores |
Melhor resistência à corrosão na indústria, longa vida útil |
Muito caro, menos comum em aplicações padrão |
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Cerâmica (alumina/zircônia) |
Excelente resistência a meios altamente corrosivos e alto desgaste |
Ambientes químicos severos, farmacêuticos, processamento de alimentos |
Estabilidade química dura, resistente ao desgaste e excelente |
Menor estabilidade a longo prazo em comparação com metais, quebradiços |
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Diafragma revestido de ouro |
Resistente a fragilização e corrosão de hidrogênio |
Ambientes ricos em hidrogênio, indústria de semicondutores |
Impede a fragilização de hidrogênio, boa resistência à corrosão |
O revestimento de ouro é caro, não adequado para pressão extrema ou alta temperatura |
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Inconel |
Excelente resistência a altas temperaturas e oxidação |
Processos industriais aeroespaciais e de alta temperatura |
Desempenho e força excepcionais de alta temperatura |
Muito caro e menos resistência à corrosão do que Hastelloy |
2. Escolhendo o material do diafragma certo
Diferentes materiais de diafragma são adequados para diferentes aplicações com base em sua resistência ao desgaste, corrosão e estabilidade da temperatura. Aqui está uma rápida quebra de materiais comuns e seus casos de uso:
Aço inoxidável (316L): Este é um dos materiais mais usados devido à sua excelente resistência à corrosão e força mecânica. É econômico e funciona bem para a maioria das aplicações industriais, incluindo aquelas em tratamento de água, processamento de alimentos e fabricação geral.
Diafragmas de Hastelloy: conhecidos por sua resistência superior a ambientes químicos agressivos, os diafragmas da Hastelloy são ideais para uso em condições ácidas e adversas. No entanto, eles são mais caros e não são adequados para todos os ambientes químicos.
Diafragmas de titânio: o titânio fornece um bom equilíbrio de resistência à corrosão, força e peso. É ideal para a maioria das aplicações, exceto aquelas que envolvem IC (ácido hidrofluórico) ou meio alcalino.
Tantalum Diafragmas: Oferecendo a maior resistência à corrosão, o tântalo é frequentemente usado em ambientes extremamente corrosivos. No entanto, seu alto custo limita seu uso generalizado às indústrias onde a resistência à corrosão é fundamental.
Diafragmas de cerâmica (óxido de alumínio ou óxido de zircônio): são comumente usados em meios altamente corrosivos. No entanto, eles oferecem menor estabilidade a longo prazo em comparação aos diafragmas de metal e podem não ser adequados para aplicações que requerem alta durabilidade.
3. Considere fatores ambientais
As condições ambientais nas quais seu transmissor de pressão opera também influenciará a seleção de material do diafragma.
Por exemplo, se o meio medido contiver altos níveis de hidrogênio, recomenda-se um diafragma revestido de ouro para evitar fragilização de hidrogênio. Isso garante que o diafragma mantenha sua integridade e não sofra rachaduras ou falhas devido à presença de hidrogênio.
Em ambientes em que altas temperaturas são uma preocupação (normalmente de 200 a 400 graus), são necessários diafragmas especializados de alta temperatura para evitar problemas como a vaporização de óleos de silicone, o que pode levar a imprecisões de medição. Materiais como Inconel ou Hastelloy são comumente usados nessas aplicações de alta temperatura.
Em aplicações com pressão extrema ou condições de vácuo, o diafragma deve ser robusto o suficiente para suportar essas forças sem se deformar ou ficar danificado. A espessura do diafragma e a força do material são considerações cruciais aqui.
4. Requisitos de precisão
Para aplicações que requerem medições altamente precisas, é vital escolher um transmissor de pressão com alta precisão. A espessura e a forma do diafragma desempenham um papel significativo para garantir que a medição seja o mais precisa possível. Um diafragma fino é geralmente mais sensível e pode oferecer tempos de resposta mais rápidos, mas pode não ser tão durável em condições extremas.
5. Considerações de instalação e manutenção
Ao selecionar um diafragma, considere também a facilidade de instalação e manutenção. Alguns tipos de diafragma são mais fáceis de instalar e manter do que outros, o que pode economizar tempo e reduzir os custos operacionais. Os transmissores de pressão de diafragma plano, por exemplo, são comumente usados em várias aplicações industriais porque são fáceis de instalar e manter. Esses tipos de transmissores podem ser instalados em espaços apertados e são menos propensos a exigir manutenção frequente.
6. Considerações especiais para aplicações exclusivas
Em indústrias específicas, como petróleo e gás, ou processamento químico, pode ser necessário selecionar materiais e projetos de diafragma especializado para garantir que o transmissor de pressão funcione com segurança e confiabilidade nesses ambientes. Essas indústrias geralmente trabalham com fluidos e gases com requisitos de temperatura, pressão ou composição química altamente específicos, o que significa que o diafragma deve atender aos padrões rigorosos.
Por exemplo, em aplicações sanitárias da indústria de alimentos e bebidas, são frequentemente necessários diafragmas feitos de materiais que cumprem os padrões de segurança alimentar (como aço inoxidável 316L). Esses materiais também devem ser fáceis de limpar e manter para atender aos padrões de higiene.
Conclusão
Escolhendo o diafragma certo para o seutransmissor de pressãoenvolve uma avaliação cuidadosa.
Lembre -se sempre de que nenhum material único é ideal para cada aplicação; portanto, avalie suas necessidades específicas antes da sua decisão. Você também pode entrar em contato com nossos engenheiros para a seleção correta.