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Caso de fuga de ácido clorhídrico desde un transductor remoto con sensor de presión de membrana

2026,09,15
Caso: Transmisor de presión de diafragma remoto con brida DN25, trabajando en un ambiente de ácido clorhídrico, el diafragma de tantalio estaba intacto, pero el anillo del manguito inferior estaba corroído y perforado por ácido clorhídrico debajo de acero inoxidable 316L, lo que provocó una fuga de ácido clorhídrico. La operación duró sólo alrededor de un mes. Afortunadamente, la válvula se cerró a tiempo y no se produjo ningún accidente de seguridad importante.
1. Causa fundamental del accidente
El diafragma estaba hecho de tantalio (que es resistente al ácido clorhídrico), pero el material del anillo del manguito inferior de conexión era erróneamente acero inoxidable 316L.
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La muestra de selección estipula claramente: para la condición de ácido clorhídrico, el diafragma deberá estar hecho de tantalio y los componentes de contacto restantes deberán tener el requisito mínimo de Hastelloy C-276 (denominado "Hastelloy C").
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1. ¿Por qué el 316L no es resistente al ácido clorhídrico?
El 316L logra la prevención de la corrosión a través de una película de pasivación superficial de óxido de cromo (Cr2O3), que aísla el medio del metal base.
Los iones cloruro del ácido clorhídrico pueden destruir esta película de pasivación:
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Después de que se daña la película de pasivación, el sustrato de hierro, cromo y níquel expuesto reacciona directamente con el ácido clorhídrico, generando cloruros solubles (cloruro ferroso FeCl₂, cloruro de cromo CrCl₃, cloruro de níquel NiCl₂), incapaces de formar una capa protectora y dando como resultado una corrosión continua, rápida y uniforme.
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• Ácido clorhídrico al 37% (es decir, ácido clorhídrico concentrado), a una temperatura normal de 25 ℃, la velocidad de corrosión del 316L es de aproximadamente 6 a 8 mm por año.
• El espesor de la superficie de sellado de la brida DN25 es de sólo unos pocos milímetros y puede corroerse en unos pocos meses; A medida que aumenta la temperatura, la velocidad de corrosión aumenta exponencialmente.
126 (La brida corroída varios meses después)
2. El principio de resistencia de la aleación Hartzell C-276 al ácido clorhídrico (aleación a base de níquel, sistema Ni-Mo-Cr)
Molibdeno (15-17%): forma trióxido de molibdeno (MoO₃) y molibdato (MMoO₄) estables, resistiendo la erosión de los iones cloruro; El molibdeno 316L solo tiene entre un 2 y un 3%, una diferencia de varias veces.
Níquel (aproximadamente 57%): forma una capa protectora adherente de cloruro de níquel estable, que impide que la corrosión se propague hacia adentro.
Cromo: En condiciones ácidas, forma ácido crómico y, junto con compuestos de molibdeno y níquel, forma una película protectora compuesta densa.
En condiciones de 37 % de ácido clorhídrico y 25 °C: la velocidad de corrosión de Hartzell C es de aproximadamente 0,05 mm/año y su rendimiento anticorrosión es cientos de veces mayor que el del 316L.
II. Punto ciego de selección: no solo el diafragma entrará en contacto con el medio
Conceptos erróneos de ventas: Creer que solo el diafragma entra en contacto con el medio, ignorando las otras partes en contacto.
¿Por qué el diafragma de transmisión remota de brida pequeña con DN25/DN40 tiene un anillo inferior (adaptador de transmisión)?
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Bridas DN50 y superiores: el área del diafragma es suficiente, lo que permite soldarlo directamente a la superficie de la brida, cumpliendo con los requisitos de desplazamiento, precisión y resistencia a alteraciones de temperatura.
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Bridas DN25, DN40 (menos de 2 pulgadas): El área efectiva del diafragma es insuficiente. La soldadura directa daría como resultado:
1. Desplazamiento insuficiente del diafragma, lo que provoca una disminución de la precisión de la medición;
2. Gran interferencia de medición causada por la temperatura del proceso y la temperatura ambiente, lo que hace que el instrumento no pueda funcionar correctamente.
Solución del fabricante: agregar un anillo de transición del manguito inferior (Rosemount lo llama anillo de transición del manguito inferior, mientras que Yokogawa lo llama estructura de diafragma integrada).
¡La cavidad interior del anillo del manguito inferior está en contacto directo con el medio de proceso! Si se utiliza 316L en el caso de condiciones de ácido clorhídrico, se producirá corrosión y fugas por perforación.
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Otros componentes que fácilmente pasan desapercibidos en la conexión de líquidos
1. Transmisor de presión ordinario: la junta de proceso es la parte de conexión de líquido; para condiciones corrosivas, no se debe considerar únicamente el diafragma del sensor;
2. Transmisor de presión diferencial ordinario: el bloque de abrazadera es la pieza de conexión de líquido; para medios fuertemente corrosivos se deben utilizar materiales como Hastelloy/C o Monel;
3. Caja de diafragma remoto tipo inserción (tipo extendido): la parte de inserción hace contacto con la pared exterior del cilindro y la superficie de sellado de la brida entra en contacto con el medio.
III. Resumen de selección
1. Para condiciones de ácido clorhídrico: el diafragma debe usar tantalio; los demás componentes de conexión de líquidos deben utilizar al menos Hastelloy C-276;
2. Para cajas de diafragma remotas con bridas DN < 50 (menos de 2 pulgadas), hay un manguito de transición debajo; asegúrese de comprobar el material de este componente;
3. La selección no puede centrarse únicamente en el diafragma: la junta del instrumento de presión, el bloque de sujeción del instrumento de presión diferencial y la parte de inserción extendida de la caja del diafragma entran en contacto con el líquido; Mire las muestras y confirme activamente: qué otras partes entran en contacto con el medio y evite el riesgo de corrosión y fugas.
- Editado por un editor de video profesional.
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Autor:

Mr. zhang

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