La fonction essentielle d'un Manomètre à membrane PP , particulièrement utilisé dans les environnements corrosifs tels que les industries pétrochimiques et chimiques, consiste à isoler le milieu de traitement de l'instrument de mesure de pression (généralement un tube de Bourdon) à l'aide d'un diaphragme. Les fluides clés pour réaliser cette transmission de pression et cette isolation sont le liquide d'étanchéité (également appelé fluide isolant) et le liquide de remplissage. Le choix du liquide d'étanchéité détermine directement la précision des mesures, la vitesse de réponse, la plage de température de fonctionnement et la sécurité de l'instrument.
Types de liquides d'étanchéité courants pour les manomètres à membrane PP
Dans les systèmes de manomètres à membrane PP, le liquide d'étanchéité doit posséder d'excellentes performances de transmission de pression, une bonne stabilité de température et une compatibilité avec les composants internes de l'instrument et les fluides de processus externes. Les types courants de liquides d’étanchéité professionnels comprennent :
1. Mélanges de glycérine et d’eau-glycérine
Caractéristiques et applications : La glycérine est l'un des fluides de remplissage les plus basiques et les plus largement utilisés. Il offre un faible coût et d’excellentes caractéristiques de température. La plage de température applicable à la glycérine pure se situe généralement autour de -20°C à 80°C.
Compatibilité : convient aux supports généraux à base d'eau ou neutres.
Limites : La glycérine ne convient pas aux applications sous vide en raison de sa pression de vapeur élevée, ce qui peut entraîner des erreurs de mesure. De plus, la glycérine présente une faible stabilité dans des environnements oxydants ou hautement corrosifs et a une compatibilité limitée avec des matériaux tels que les boîtiers PP et les diaphragmes Viton. Pour les jauges à membrane PP, la glycérine ne doit être utilisée que dans des conditions moins corrosives.
2. Huile de silicone
Propriétés et applications : L'huile de silicone est le fluide d'étanchéité le plus couramment utilisé et le plus adaptable dans les manomètres à membrane PP. Selon le modèle et la viscosité, l'huile de silicone peut couvrir une plage de températures extrêmement large.
Silicone basse température : convient aux conditions de température extrêmement basse, telles que la réfrigération ou les environnements polaires, en raison de son point de congélation extrêmement bas.
Silicone standard : convient pour une utilisation dans les conditions de température et de pression les plus courantes.
Silicone haute température : convient aux environnements difficiles et à haute température dépassant 200 °C ou même 300 °C, garantissant une viscosité et un volume stables à haute température.
Avantages : Son excellente stabilité en température et sa faible pression de vapeur le rendent adapté aux mesures de vide poussé et de pression absolue. Il offre également une bonne compatibilité avec le PP et la plupart des matériaux de membrane PTFE et Viton.
Différenciation des types : lors de la sélection d'une huile de silicone, les clients doivent clairement déterminer s'ils doivent choisir une huile de silicone à faible viscosité pour un temps de réponse amélioré ou un type à haute température pour faire face aux températures de processus.
3. Huile fluorée (halocarbure)
Caractéristiques et applications : L'huile fluorée (telle que Halocarbon et Krytox) est un fluide de remplissage haute performance.
Avantages : Leurs plus grands atouts sont leur inertie chimique extrêmement élevée et leur compatibilité avec l’oxygène. Cela en fait le choix privilégié pour garantir la sécurité lors de la mesure de milieux hautement oxydants tels que l'oxygène, le chlore et le fluor.
Applications : Ils sont particulièrement adaptés aux procédés chlore-alcali dans l’industrie pétrochimique et aux procédés impliquant des produits chimiques hautement réactifs. Bien que plus chères que l’huile de silicone, elles sont irremplaçables pour les applications nécessitant les normes de sécurité les plus élevées.
Principes clés de sélection des liquides d'étanchéité pour les manomètres à membrane PP
Le choix d'un liquide d'étanchéité pour un manomètre à membrane PP n'est pas un facteur unique, mais plutôt le résultat d'un compromis à multiples facettes.
1. Compatibilité des supports de traitement
C'est la principale considération lors de la sélection d'un liquide de remplissage. Bien que la membrane isole physiquement les fluides de traitement, il est toujours important de déterminer si le fluide de remplissage réagira violemment avec les fluides de traitement (telle qu'une explosion, une combustion ou la génération de gaz toxiques) en cas de rupture de la membrane. Par exemple, dans les applications d’oxygène, l’huile fluorée est essentielle, car l’huile de silicone ou la glycérine peuvent s’enflammer au contact de l’oxygène pur.
2. Plage de température de fonctionnement
Le liquide d'étanchéité doit rester liquide et maintenir un volume stable sur toute la plage de température du processus.
Point d'ébullition : Le point d'ébullition du liquide d'étanchéité doit être supérieur à la température maximale de fonctionnement. L'ébullition entraînera une distorsion de la pression mesurée et des dommages à l'instrument.
Point de congélation : Le point de congélation du liquide d'étanchéité doit être inférieur à la température ambiante minimale. S'il gèle, la transmission de la pression sera perdue et l'instrument tombera en panne.
Dilatation thermique : La dilatation thermique du fluide de remplissage est l'une des principales causes d'erreurs de température. En cas de différences de température extrêmes, il est nécessaire de sélectionner un fluide à faible coefficient de dilatation thermique ou d'utiliser des tubes capillaires pour une installation déportée et d'ajouter un compensateur de volume.
3. Caractéristiques de mesure et viscosité
La viscosité du liquide d'étanchéité affecte directement le temps de réponse de l'instrument.
Faible viscosité : une vitesse de transmission plus rapide et un temps de réponse plus court le rendent plus adapté aux mesures nécessitant une réponse rapide.
Viscosité élevée : cela entraîne des vitesses de transmission plus lentes et des temps de réponse plus longs, mais il est plus approprié pour fournir un certain amortissement dans des conditions de vibrations ou de pression d'impulsion élevées, stabilisant ainsi l'aiguille. Les liquides à haute viscosité sont également préférés pour les mesures sous vide poussé.
4. Considérations sur le type de pression
Vide et pression absolue : lors de la mesure du vide ou de la pression absolue inférieure à la pression atmosphérique, de l'huile de silicone ou de l'huile fluorée à pression de vapeur extrêmement faible doit être utilisée pour éviter que la vaporisation du liquide d'étanchéité n'affecte la précision de la mesure. La glycérine ou les solutions à base d’eau ne conviennent généralement pas.
Influence de la pression hydrostatique : Pour les installations à distance (avec tubes capillaires), la densité du fluide de remplissage peut introduire des erreurs hydrostatiques, nécessitant un étalonnage professionnel pour compenser.
