กรณีการรั่วไหลของกรดไฮโดรคลอริกจากทรานสดิวเซอร์ระยะไกลพร้อมเซ็นเซอร์ความดันเมมเบรน
2026,09,15
กรณี: เครื่องส่งสัญญาณความดันไดอะแฟรมระยะไกลแบบแปลน DN25 ทำงานในสภาพแวดล้อมของกรดไฮโดรคลอริก ไดอะแฟรมแทนทาลัมยังคงสภาพเดิม แต่วงแหวนปลอกด้านล่างถูกสึกกร่อนและเจาะรูด้วยกรดไฮโดรคลอริกภายใต้เหล็กกล้าไร้สนิม 316L ส่งผลให้เกิดการรั่วไหลของกรดไฮโดรคลอริก การผ่าตัดกินเวลาเพียงประมาณหนึ่งเดือนเท่านั้น โชคดีที่วาล์วปิดทันเวลาและไม่มีอุบัติเหตุร้ายแรงด้านความปลอดภัยเกิดขึ้น
1. สาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุ
ไดอะแฟรมทำจากแทนทาลัม (ซึ่งทนทานต่อกรดไฮโดรคลอริก) แต่วัสดุของวงแหวนปลอกด้านล่างที่เชื่อมต่อนั้นเป็นสแตนเลส 316L โดยไม่ได้ตั้งใจ
ตัวอย่างที่เลือกกำหนดไว้อย่างชัดเจน: สำหรับสภาวะกรดไฮโดรคลอริก ไดอะแฟรมจะต้องทำจากแทนทาลัม และส่วนประกอบสัมผัสที่เหลือจะต้องมีข้อกำหนดขั้นต่ำของ Hastelloy C-276 (เรียกว่า "Hastelloy C")
1. เหตุใด 316L จึงไม่ทนต่อกรดไฮโดรคลอริก
316L บรรลุการป้องกันการกัดกร่อนด้วยฟิล์มทู่โครเมียมออกไซด์ (Cr2O3) ที่พื้นผิว ซึ่งแยกตัวกลางออกจากโลหะฐาน
ไอออนคลอไรด์ในกรดไฮโดรคลอริกสามารถทำลายฟิล์มทู่นี้ได้:
หลังจากที่ฟิล์มฟิล์มเสียหาย พื้นผิวเหล็ก-โครเมียม-นิกเกิลที่ถูกสัมผัสจะทำปฏิกิริยาโดยตรงกับกรดไฮโดรคลอริก ทำให้เกิดคลอไรด์ที่ละลายน้ำได้ (เฟอร์รัสคลอไรด์ FeCl₂, โครเมียมคลอไรด์ CrCl₃, นิกเกิลคลอไรด์ NiCl₂) ไม่สามารถสร้างชั้นป้องกันได้ และส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนอย่างต่อเนื่อง รวดเร็ว และสม่ำเสมอ
• กรดไฮโดรคลอริก 37% (นั่นคือกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น) ที่อุณหภูมิปกติ 25°C อัตราการกัดกร่อนของ 316L จะอยู่ที่ประมาณ 6 ถึง 8 มิลลิเมตรต่อปี
• ความหนาของพื้นผิวการซีลของหน้าแปลน DN25 เพียงไม่กี่มิลลิเมตร และสามารถสึกกร่อนได้ภายในไม่กี่เดือน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการกัดกร่อนจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ
(หน้าแปลนสึกกร่อนหลายเดือนต่อมา)
2. หลักการของความต้านทานของโลหะผสม Hartzell C-276 ต่อกรดไฮโดรคลอริก (โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก ระบบ Ni-Mo-Cr)
โมลิบดีนัม (15-17%): สร้างโมลิบดีนัมไตรออกไซด์ที่เสถียร (MoO₃) และโมลิบเดต (MMoO₄) ต้านทานการกัดกร่อนของคลอไรด์ไอออน โมลิบดีนัม 316L มีเพียง 2-3% ซึ่งต่างกันหลายเท่า
นิกเกิล (ประมาณ 57%): สร้างชั้นป้องกันที่เกาะติดนิกเกิลคลอไรด์ได้อย่างเสถียร ป้องกันไม่ให้การกัดกร่อนแพร่กระจายเข้าไปด้านในอีก
โครเมียม: ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด จะเกิดกรดโครมิก และเมื่อรวมกับสารประกอบโมลิบดีนัมและนิกเกิล จะทำให้เกิดฟิล์มป้องกันคอมโพสิตที่มีความหนาแน่นสูง
ที่กรดไฮโดรคลอริก 37% และสภาวะ 25°C: อัตราการกัดกร่อนของ Hartzell C อยู่ที่ประมาณ 0.05 มม./ปี และประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนสูงกว่า 316L หลายร้อยเท่า
ครั้งที่สอง จุดบอดในการเลือก: ไม่เพียงแต่ไดอะแฟรมจะสัมผัสกับตัวกลางเท่านั้น
ความเข้าใจผิดในการขาย： เชื่อว่ามีเพียงไดอะแฟรมเท่านั้นที่สัมผัสกับตัวกลาง โดยไม่สนใจส่วนสัมผัสอื่นๆ
เหตุใดไดอะแฟรมเกียร์ระยะไกลหน้าแปลนขนาดเล็กที่มี DN25/DN40 จึงมีวงแหวนด้านล่าง (อะแดปเตอร์เกียร์)
หน้าแปลน DN50 และสูงกว่า: พื้นที่ไดอะแฟรมเพียงพอ ทำให้สามารถเชื่อมเข้ากับพื้นผิวหน้าแปลนได้โดยตรง ตรงตามข้อกำหนดสำหรับการกระจัด ความแม่นยำ และความต้านทานต่อการรบกวนของอุณหภูมิ
หน้าแปลน DN25, DN40 (น้อยกว่า 2 นิ้ว): พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของไดอะแฟรมไม่เพียงพอ การเชื่อมโดยตรงจะส่งผลให้:
1. การกระจัดของไดอะแฟรมไม่เพียงพอ ส่งผลให้ความแม่นยำในการวัดลดลง
2. การรบกวนการวัดที่ยอดเยี่ยมเกิดจากอุณหภูมิกระบวนการและอุณหภูมิโดยรอบ ทำให้เครื่องมือไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง
วิธีแก้ปัญหาของผู้ผลิต: เพิ่มวงแหวนปลอกเปลี่ยนส่วนล่าง (Rosemount เรียกว่าวงแหวนปลอกเปลี่ยนส่วนล่าง ในขณะที่ Yokogawa เรียกว่าโครงสร้างไดอะแฟรมแบบฝัง)
ช่องด้านในของวงแหวนปลอกด้านล่างสัมผัสกับตัวกลางในกระบวนการโดยตรง! หากใช้ 316L ในกรณีที่กรดไฮโดรคลอริกเกิดการกัดกร่อนและการรั่วไหลของรู
ส่วนประกอบอื่นๆ ที่มองข้ามได้ง่ายในการต่อของเหลว
1. เครื่องส่งสัญญาณความดันธรรมดา: ข้อต่อกระบวนการเป็นส่วนเชื่อมต่อของเหลว สำหรับสภาวะที่มีการกัดกร่อน ไม่ควรพิจารณาเฉพาะไดอะแฟรมเซ็นเซอร์เท่านั้น
2. เครื่องส่งสัญญาณความดันแตกต่างสามัญ: บล็อกแคลมป์เป็นส่วนเชื่อมต่อของเหลว สำหรับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง ควรใช้วัสดุ เช่น Hastelloy/C หรือ Monel
3. กล่องไดอะแฟรมระยะไกลแบบสอด (แบบขยาย): ส่วนที่สอดจะสัมผัสกับผนังด้านนอกของกระบอก และพื้นผิวการซีลของหน้าแปลนทั้งหมดจะสัมผัสกับตัวกลาง
III. สรุปการคัดเลือก
1. สำหรับสภาวะกรดไฮโดรคลอริก: ไดอะแฟรมควรใช้แทนทาลัม ส่วนประกอบการเชื่อมต่อของเหลวอื่น ๆ ควรใช้อย่างน้อย Hastelloy C-276
2. สำหรับกล่องไดอะแฟรมระยะไกลที่มีหน้าแปลน DN < 50 (น้อยกว่า 2 นิ้ว) จะมีปลอกเปลี่ยนด้านล่าง อย่าลืมตรวจสอบวัสดุของส่วนประกอบนี้
3. การเลือกไม่ได้มุ่งเน้นไปที่ไดอะแฟรมเท่านั้น: ข้อต่อเครื่องมือวัดความดัน บล็อกแคลมป์เครื่องมือวัดความดันแตกต่าง และส่วนแทรกกล่องไดอะแฟรมแบบขยาย ล้วนสัมผัสกับของเหลว ดูตัวอย่างและยืนยันอย่างจริงจัง: ส่วนอื่นๆ ใดบ้างที่สัมผัสกับตัวกลางและหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนและการรั่วไหล
- ตัดต่อโดยโปรแกรมตัดต่อวิดีโอมืออาชีพ
Yuyao Huangong automation instruments factory
(หน้าแปลนสึกกร่อนหลายเดือนต่อมา)
