La función central de un Manómetro de diafragma de PP , particularmente uno utilizado en ambientes corrosivos como las industrias petroquímica y química, consiste en aislar el medio del proceso del instrumento de medición de presión (generalmente un tubo Bourdon) usando un diafragma. Los medios clave para lograr esta transmisión de presión y aislamiento son el fluido sellador (también conocido como fluido aislante) y el fluido de llenado. La elección del líquido sellador determina directamente la precisión de la medición, la velocidad de respuesta, el rango de temperatura de funcionamiento y la seguridad del instrumento.
Tipos de fluidos de sellado comunes para manómetros de diafragma de PP
En los sistemas de manómetros de diafragma de PP, el fluido sellador debe poseer un excelente rendimiento de transmisión de presión, buena estabilidad de temperatura y compatibilidad tanto con los componentes internos del instrumento como con los medios de proceso externos. Los tipos de fluidos de sellado profesionales comunes incluyen:
1. Mezclas de glicerina y agua y glicerina
Características y aplicaciones: La glicerina es uno de los fluidos de llenado más básicos y más utilizados. Ofrece bajo costo y excelentes características de temperatura. El rango de temperatura aplicable para la glicerina pura es generalmente de -20 °C a 80 °C.
Compatibilidad: Adecuado para medios generales a base de agua o neutros.
Limitaciones: La glicerina no es adecuada para aplicaciones de vacío debido a su alta presión de vapor, que puede provocar errores de medición. Además, la glicerina presenta poca estabilidad en ambientes oxidantes o altamente corrosivos y tiene una compatibilidad limitada con materiales como carcasas de PP y diafragmas de Viton. Para los manómetros de diafragma de PP, la glicerina sólo debe usarse en condiciones menos corrosivas.
2. Aceite de silicona
Propiedades y aplicaciones: El aceite de silicona es el fluido sellador más comúnmente utilizado y más adaptable en manómetros de diafragma de PP. Dependiendo del modelo y de la viscosidad, el aceite de silicona puede cubrir un rango de temperatura extremadamente amplio.
Silicona de baja temperatura: Adecuada para condiciones de temperatura extremadamente baja, como refrigeración o ambientes polares, debido a su punto de congelación extremadamente bajo.
Silicona estándar: Adecuada para usar en las condiciones de temperatura y presión más comunes.
Silicona de alta temperatura: adecuada para entornos hostiles y de alta temperatura que superan los 200 °C o incluso los 300 °C, lo que garantiza una viscosidad y un volumen estables a altas temperaturas.
Ventajas: La excelente estabilidad de la temperatura y la baja presión de vapor lo hacen adecuado para mediciones de alto vacío y presión absoluta. También ofrece buena compatibilidad con PP y la mayoría de los materiales de diafragma de PTFE y Viton.
Diferenciación de tipos: al seleccionar un aceite de silicona, los clientes deben determinar claramente si eligen un aceite de silicona de baja viscosidad para mejorar el tiempo de respuesta o un tipo de alta temperatura para hacer frente a las temperaturas del proceso.
3. Aceite fluorado (halocarbono)
Características y aplicaciones: El aceite fluorado (como Halocarbon y Krytox) es un fluido de llenado de alto rendimiento.
Ventajas: Sus mayores puntos fuertes son su altísima inercia química y su compatibilidad con el oxígeno. Esto los convierte en la opción preferida para garantizar la seguridad al medir medios altamente oxidantes como oxígeno, cloro y flúor.
Aplicaciones: Son particularmente adecuados para procesos cloro-álcalis en la industria petroquímica y procesos que involucran productos químicos altamente reactivos. Si bien son más caros que el aceite de silicona, son insustituibles para aplicaciones que requieren los más altos estándares de seguridad.
Principios clave para seleccionar fluidos de sellado para manómetros de diafragma de PP
La elección del líquido sellador para un manómetro de membrana de PP no es un factor único, sino más bien el resultado de un equilibrio multifacético.
1. Compatibilidad de los medios de proceso
Esta es la consideración principal al seleccionar un fluido de llenado. Aunque el diafragma aísla físicamente los medios del proceso, aún es importante considerar si el fluido de llenado reaccionará violentamente con los medios del proceso (como una explosión, combustión o generación de gases tóxicos) en caso de una ruptura del diafragma. Por ejemplo, en aplicaciones de oxígeno, el aceite fluorado es esencial, ya que el aceite de silicona o la glicerina pueden encenderse cuando entran en contacto con oxígeno puro.
2. Rango de temperatura de funcionamiento
El fluido sellador debe permanecer líquido y mantener un volumen estable durante todo el rango de temperatura del proceso.
Punto de ebullición: El punto de ebullición del fluido sellador debe ser superior a la temperatura máxima de funcionamiento. La ebullición provocará una distorsión de la presión medida y daños al instrumento.
Punto de congelación: El punto de congelación del fluido sellador debe ser inferior a la temperatura ambiente mínima. Si se congela, se perderá la transmisión de presión y el instrumento fallará.
Expansión térmica: La expansión térmica del fluido de llenado es una de las principales causas de errores de temperatura. En caso de diferencias extremas de temperatura, es necesario seleccionar un fluido con un bajo coeficiente de expansión térmica o utilizar tubos capilares para instalación remota y agregar un compensador de volumen.
3. Características de medición y viscosidad.
La viscosidad del líquido sellador afecta directamente el tiempo de respuesta del instrumento.
Baja viscosidad: una velocidad de transmisión más rápida y un tiempo de respuesta más corto lo hacen más adecuado para mediciones que requieren una respuesta rápida.
Alta viscosidad: esto da como resultado velocidades de transmisión más lentas y tiempos de respuesta más largos, pero es más adecuado para proporcionar algo de amortiguación en condiciones de alta vibración o presión de pulso, estabilizando la aguja. También se prefieren líquidos de alta viscosidad para mediciones de alto vacío.
4. Consideraciones sobre el tipo de presión
Vacío y presión absoluta: Al medir el vacío o la presión absoluta por debajo de la presión atmosférica, se debe utilizar aceite de silicona o aceite fluorado con una presión de vapor extremadamente baja para evitar que la vaporización del fluido sellador afecte la precisión de la medición. Generalmente no son adecuadas las soluciones a base de glicerina o agua.
Influencia de la presión hidrostática: para instalaciones remotas (con tubos capilares), la densidad del fluido de llenado puede introducir errores hidrostáticos, lo que requiere una calibración profesional para compensar.
