ステンレス鋼製圧力計が腐食性媒体に適している理由は何ですか?

ステンレス鋼が腐食性媒体に最適な理由

ステンレス製圧力計 ステンレス鋼は機械的強度と耐食性を兼ね備えているため、プロセス流体や周囲環境が腐食性である場所で広く使用されています。ステンレス鋼に含まれるクロムは、化学的攻撃を遅らせる不動態酸化層を形成します。ニッケルとモリブデンの添加により、酸や塩化物に対する耐性がさらに向上します。圧力測定の場合、これは、多くの過酷な環境において非ステンレス材料と比較して、耐用年数が長くなり、孔食や隙間腐食による故障が減り、総所有コストが削減されることになります。

どのステンレス鋼グレードが重要か、そしてその理由は

すべてのステンレス鋼が腐食性の用途で同じように機能するわけではありません。接液部 (ブルドン管、ダイヤフラム、ケース内部、継手) に適切なグレードを選択することは、ゲージの適合性を確保するための最初の実際的なステップです。

304 / 1.4301 — 汎用

304 は、ゲージ本体と内部に使用される最も一般的なステンレスグレードです。多くの酸やアルカリに対して良好な耐食性を示しますが、塩化物が豊富な環境 (海水や一部の塩水など) では孔食に対して脆弱です。塩化物が少ない中程度の腐食性流体には 304 を使用してください。

316 / 1.4401 および 316L — 耐塩化物および耐薬品性

316 はモリブデンを添加して孔食や隙間腐食に対する耐性を向上させており、塩化物にさらされる可能性が高い場合によく使用されるアップグレードです。 316L (低炭素) は溶接中の鋭敏化を軽減し、溶接された接液部が存在する場合に推奨されます。多くの化学、食品、製薬用途では、316/316L がデフォルトの選択です。

高合金および特殊ステンレス

攻撃性の高い媒体 (強酸、酸化剤、濃塩化物) の場合は、接液部品として二相ステンレス鋼、スーパー オーステナイト グレード (6Mo など)、さらにはニッケル合金 (モネル、ハステロイ) を検討してください。これらの材料は高価ですが、信頼性のためには不可欠です。

耐食性を向上させるゲージ設計の特徴

材料の選択を超えて、特定のゲージ設計と保護機能は、腐食環境での性能に大きく影響します。主な設計オプションには、ダイアフラム シール、液体充填、特殊な表面仕上げが含まれます。

ダイヤフラムシール（化学的隔離）

ダイヤフラムシールは、薄い耐食性ダイヤフラムと充填流体を使用して、ゲージの内部機構をプロセス流体から隔離します。これは、プロセスの粘度が高い、結晶化している、固体が含まれている、または非常に腐食性が高い場合の標準溶液です。ダイアフラム シールは 316L、ハステロイ、またはその他の合金で指定でき、キャピラリ、グランドレス接続、またはサニタリー フランジで構成できます。

液体充填（湿潤および保護）

グリセリンまたはシリコンの充填物は、酸素の侵入を制限し、ムーブメント部品の保護環境を作り出すことで振動を減衰し、内部腐食を軽減します。充填液は屋外設置における結露の軽減にも役立ちますが、接液部の材料アップグレードに代わるものではありません。

接液部研磨と不動態化

電解研磨および不動態化処理により、埋め込まれた鉄が除去され、孔食や生物付着が起こりにくい滑らかな表面が生成されます。衛生的、衛生的、または強力な化学サービスの場合は、電解研磨された接液部と、ASTM または AMS 規格に準拠した不動態化の文書化を要求してください。

シール、ガスケット、接続の選択肢

互換性のあるシーリング材料を選択することは、金属との互換性と同じくらい重要です。ニトリル (NBR)、EPDM、FKM (バイトン) などのエラストマーは、異なる耐薬品性プロファイルを持っています。攻撃的な溶剤や蒸気の場合は、金属シールまたは PTFE ガスケットの方が安全です。ねじ接続では、電気反応を避けるために、ステンレス鋼の継手と適切なねじシーラント (プロセスに適した PTFE テープ) を使用する必要があります。

一般的なシーリング材のガイダンス

• PTFE (テフロン): 広い pH 範囲にわたって優れた耐薬品性があり、攻撃的な化学薬品に適しています。
• FKM (バイトン): オイル、燃料、および多くの酸に適していますが、一部の溶媒では軟化します。互換性チャートを確認してください。
• EPDM: 蒸気およびアルカリ溶液には適していますが、炭化水素および油には適していません。

腐食環境における設置と取り付けのベスト プラクティス

正しく取り付けると早期の故障が防止されます。隙間の形成を避け、適切な向きを確保し、ゲージが直接噴霧、塩霧、または工業用洗浄剤にさらされることを想定していない限り、それらからゲージを保護してください。

方向性と排水性

凝縮液や閉じ込められた液体がブルドン管やダイヤフラムから排出できるように圧力計を取り付けてください。蒸気用途の場合は、ゲージを蒸気から保護するために、水/グリセリンで満たされたサイフォン ループまたは導圧管を取り付けます。

保護カバーと局所シールド

環境に腐食性化学物質の飛沫が含まれる場合は、スプラッシュ シールド、保護ハウジング、またはキャピラリ エクステンションを使用したリモート マウントを提供して、ゲージをより安全な場所に配置します。

保守、点検、および校正の戦略

定期的なメンテナンスにより精度が維持され、腐食が早期に検出されます。プロセスの重大度に基づいてスケジュールを確立します。腐食性の高いサービスでは毎月、中程度のサービスでは四半期ごと、状態が良好な場合は毎年目視チェックを行います。

何を検査するか

• ケースと窓に穴あき、亀裂、シール不良がある。
• 接続部の漏れ、腐食堆積、または緩み。
• 固着またはドリフトによる指針とダイヤルの動きは、内部の汚れまたは損傷を示します。
• 充填液レベルまたは圧力伝達の損失のためのダイヤフラムシールとキャピラリー。

校正頻度

校正間隔は臨界度と観測されたドリフトによって異なります。安全性が重要なループの場合は、年に 2 ～ 4 回校正します。それほど重要ではない計測器の場合は、毎年が一般的です。腐食性物質にさらされた疑いのある事象が発生した後は、非稼働時の検査と再校正を実行してください。

規格、テスト、および文書化

関連する業界標準を満たすゲージを選択し、材料とテスト証明書を要求します。一般的な規格には、圧力計用の ASME B40.1、EN 837 シリーズ、サワー サービス (H2S) 材料選択用の NACE MR0175 / ISO 15156 が含まれます。工場試験報告書 (MTR)、不動態化証明書、溶接記録などの文書により、腐食性用途における不確実性が軽減されます。

材料互換性に関するクイックリファレンス

腐食性媒体の選択チェックリスト

• プロセス流体の化学的性質、温度、圧力範囲を特定します。
• 接液部に適切なステンレスグレードを選択してください (塩化物の場合は最小 316L)。
• 直接接触が問題となる場合は、ダイヤフラムシールまたは絶縁を指定してください。
• 互換性のあるシール/ガスケットを選択してください (幅広い耐薬品性を備えた PTFE)。
• 必要に応じて、液体の充填と電解研磨/不動態化を決定します。
• MTR、パッシベーション証明書、および校正レポートが必要です。

結論 — コストと信頼性のバランスをとる

多くの場合、ステンレス鋼の圧力計が腐食性媒体に対して最も実用的なソリューションですが、成功はプロセスに適合するグレード、シール、保護設計にかかっています。塩化物暴露のベースラインとして 316/316L を使用し、隔離のためのダイアフラム シールを検討し、定期的な検査と校正を計画してください。適切な組み合わせにより、ダウンタイムと安全上のリスクが軽減され、要求の厳しい腐食環境でも正確な長期圧力測定が可能になります。