Caso de vazamento de ácido clorídrico do transdutor remoto com sensor de pressão de membrana

2026,09,15

Caso: Transmissor de pressão de diafragma remoto com flange DN25, trabalhando em ambiente de ácido clorídrico, o diafragma de tântalo estava intacto, mas o anel da luva inferior foi corroído e perfurado por ácido clorídrico sob aço inoxidável 316L, resultando em vazamento de ácido clorídrico. A operação durou apenas cerca de um mês. Felizmente, a válvula foi fechada a tempo e nenhum acidente grave de segurança ocorreu.

1. Causa raiz do acidente

O diafragma era feito de tântalo (que é resistente ao ácido clorídrico), mas o material do anel da luva inferior de conexão era erroneamente aço inoxidável 316L.

A amostra de seleção estipula claramente: para a condição de ácido clorídrico, o diafragma deverá ser feito de tântalo e os demais componentes de contato deverão atender ao requisito mínimo de Hastelloy C-276 (referido como "Hastelloy C").

1. Por que o 316L não é resistente ao ácido clorídrico?

O 316L alcança a prevenção da corrosão por meio de um filme de passivação de óxido de cromo (Cr2O3) de superfície, que isola o meio do metal base.

Os íons cloreto no ácido clorídrico podem destruir esta película de passivação:

Após o filme de passivação ser danificado, o substrato exposto de ferro-cromo-níquel reage diretamente com o ácido clorídrico, gerando cloretos solúveis (cloreto ferroso FeCl₂, cloreto de cromo CrCl₃, cloreto de níquel NiCl₂), incapazes de formar uma camada protetora e resultando em corrosão contínua, rápida e uniforme.

• Ácido clorídrico a 37% (ou seja, ácido clorídrico concentrado), a uma temperatura normal de 25°C, a taxa de corrosão do 316L é de aproximadamente 6 a 8 mm por ano.

• A espessura da superfície de vedação do flange DN25 é de apenas alguns milímetros e pode ser corroída em poucos meses; à medida que a temperatura aumenta, a taxa de corrosão aumenta exponencialmente.

(O flange corroído vários meses depois)

2. O princípio da resistência da liga Hartzell C-276 ao ácido clorídrico (liga à base de níquel, sistema Ni-Mo-Cr)

Molibdênio (15-17%): Forma trióxido de molibdênio estável (MoO₃) e molibdato (MMoO₄), resistindo à erosão por íons cloreto; O molibdênio 316L tem apenas 2-3%, uma diferença de várias vezes.

Níquel (cerca de 57%): Forma uma camada protetora estável e aderente ao cloreto de níquel, impedindo que a corrosão se espalhe para dentro.

Cromo: Em condições ácidas, forma ácido crômico e, junto com compostos de molibdênio e níquel, forma uma densa película protetora composta.

Em condições de 37% de ácido clorídrico e 25°C: A taxa de corrosão do Hartzell C é de aproximadamente 0,05 mm/ano e seu desempenho anticorrosivo é centenas de vezes maior que o do 316L.

II. Ponto cego de seleção: Não apenas o diafragma entrará em contato com o meio

Equívocos de vendas: Acreditar que apenas o diafragma entra em contato com o meio, ignorando as outras partes de contato.

Por que o diafragma de transmissão remota de flange pequeno com DN25/DN40 possui um anel inferior (adaptador de transmissão)

Flanges DN50 e superiores: A área do diafragma é suficiente, permitindo que ele seja soldado diretamente na superfície do flange, atendendo aos requisitos de deslocamento, precisão e resistência a perturbações de temperatura.

Flanges DN25, DN40 (menos de 2 polegadas): A área efetiva do diafragma é insuficiente. A soldagem direta resultaria em:

1. Deslocamento insuficiente do diafragma, levando à diminuição da precisão da medição;

2. Grande interferência de medição causada pela temperatura do processo e temperatura ambiente, tornando o instrumento incapaz de funcionar corretamente.

Solução do fabricante: adicione um anel de manga inferior de transição (a Rosemount o chama de anel de manga inferior de transição, enquanto a Yokogawa o chama de estrutura de diafragma incorporada).

A cavidade interna do anel da luva inferior entra em contato direto com o meio do processo! Se 316L for usado no caso de condições de ácido clorídrico, ocorrerá corrosão e vazamento por perfuração.

Outros componentes que são facilmente esquecidos na conexão líquida

1. Transmissor de pressão comum: A junta do processo é a peça de conexão de líquido; para condições corrosivas, apenas o diafragma do sensor não deve ser considerado;

2. Transmissor de pressão diferencial comum: O bloco de fixação é a peça de conexão de líquido; para meios fortemente corrosivos, devem ser usados materiais como Hastelloy/C ou Monel;

3. Caixa de diafragma remoto tipo inserção (tipo estendido): A peça de inserção entra em contato com a parede externa do cilindro e a superfície de vedação do flange entra em contato com o meio.

III. Resumo da Seleção

1. Para condições de ácido clorídrico: O diafragma deve usar tântalo; os demais componentes da conexão de líquido deverão utilizar no mínimo Hastelloy C-276;

2. Para caixas de diafragma remotas com flanges DN < 50 (menos de 2 polegadas), existe uma luva de transição abaixo; certifique-se de verificar o material deste componente;

3. A seleção não pode se concentrar apenas no diafragma: a junta do instrumento de pressão, o bloco de fixação do instrumento de pressão diferencial e a peça de inserção da caixa do diafragma estendida entram em contato com o líquido; observe as amostras e confirme ativamente: Quais outras peças entram em contato com o meio e evitam o risco de corrosão e vazamento.

- Editado por um editor de vídeo profissional

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Autor:

Mr. zhang

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