石油化学ダイヤフラム圧力計の材料選択: PP 対 PTFE 技術分析

で 石油化学 業界では、適切な計装材料を選択することがプラントの安全性を確保するための重要な要素です 安全性 そして運用可能 信頼性 。の核心 ダイヤフラム圧力計 接液部、具体的にはダイアフラムとハウジングにあります。 PP(ポリプロピレン) そして PTFE（ポリテトラフルオロエチレン） は主に使用される非金属材料であり、それぞれが異なる利点を提供します。 化学的適合性 、熱安定性、機械的耐久性。

化学的適合性と耐食性

PTFE は、化学的不活性性のゴールドスタンダードとして業界で広く認識されています。分子構造内の炭素-フッ素結合の強度が高いため、強力な酸化剤や濃酸（例えば、 王水 または 発煙硫酸 )、およびほとんどの有機溶媒。 pH スケールのほぼ全体にわたって安定性を維持します。

逆に、 PP 水処理や肥料製造で一般的に見られる無機塩、弱酸、アルカリ溶液に対して優れた耐性を示します。ただし、 石油化学 芳香族炭化水素を含むプロセス ベンゼン または トルエン 、塩素系溶剤、 PP ～する傾向がある 腫れ そして structural degradation. Therefore, while PP 補助システムにとってコスト効率の高いソリューションです。 PTFE 攻撃的な炭化水素処理装置には引き続き必須です。

熱安定性と圧力限界

温度 は材料選択の境界を定義します。 PP 熱可塑性プラスチックであり、連続使用温度の上限は通常 80°C です。この制限を超えると、機械的強度が急激に低下し、永久的な損傷につながります。 弾性変形 横隔膜の重要な影響として現れます。 ゼロドリフト 圧力測定値で。

PTFE はるかに広い温度範囲を提供し、通常は -40 °C ～ 200 °C で確実に機能します。これにより、 PTFE 一貫性を維持するためのダイヤフラム 弾性率 高温の蒸気やサーマルオイルのラインでも使用できます。について 圧力 、 PP より高い自然剛性を持ちます。これは一部のアプリケーションにとっては有益ですが、 感度 で 微圧 測定。 PTFE 、 being more flexible, provides superior 直線性 そして accuracy in low-pressure ranges.

浸透性と真空サービス性能

で 石油化学 真空アプリケーション ( バキュームサービス )、 透過性 ダイヤフラムの材質は重大な懸念事項です。耐薬品性にもかかわらず、 PTFE 微多孔質構造を持っており、次のような小さな分子を通過させることができます。 水素 または 塩素 時間の経過とともにガスが浸透していきます。これらのガスが内部に入ると、 液体を充填する ダイアフラムの背後にあると、測定の不正確さや内部腐食の可能性が生じます。

PP 分子構造がより緻密であるため、周囲温度でのガス透過に対して有利となる可能性があります。ただし、高真空条件下では、メカニカルシールの完全性は維持されません。 PP コンポーネントは精密機械加工品より劣ることが多い PTFE -裏地付きシステム。周期的な真空業務に特化した 接着ダイヤフラム を使用してデザインする PTFE 多くの場合、ダイアフラムがシートから引き抜かれるのを防ぐために必要となります。

機械疲労と寿命

の動作寿命 ダイヤフラム 繰り返しのストレスサイクルに耐えられる能力に依存します。 PTFE 異例の高い水準を示す フレックスライフ 、 capable of enduring millions of pressure cycles without developing stress cracks. This makes it the preferred choice for installation points near pumps or valves where 脈動圧力 が蔓延しています。

PP 疲労閾値が低くなります。頻繁な圧力変動は次の原因となる可能性があります。 ストレスホワイトニング 構造破壊の前兆であり、ポリマー鎖が破壊され始めます。ただし、貯蔵タンクのレベル監視などの安定した環境では、相対的な剛性が低下します。 PP 媒体中の軽い研磨粒子や沈殿物に対する耐性が向上します。

経済効率と設備投資の考慮事項

財務的な観点から見ると、 PP 大きな利点をもたらします。製造プロセスには射出成形が含まれるため、拡張性が高く、コストが低くなります。 設備投資 大規模プロジェクト向け。これは、非臨界、低温、軽度の腐食性のユーティリティラインにとって理想的なソリューションです。

PTFE 複雑な機械加工と焼結プロセスが必要となり、単価が高くなります。初期投資は大きくなりますが、 総所有コスト (TCO) のために PTFE 攻撃的な環境では、 ダウンタイム そして fewer replacement cycles. Engineers must balance the immediate budget savings of PP 特定の製品の長期信頼性要件に反する 石油化学 プロセス。