Quando i manometri standard raggiungono i loro limiti, l’industria di processo può utilizzare i manometri a membrana per misurare le basse pressioni e proteggersi dal sovraccarico in tutti i tipi di applicazioni, comprese quelle con fluidi aggressivi o igienico-sanitari.
Grazie all’utilizzo di una membrana flessibile ma resistente come elemento sensibile, un manometro a membrana offre alle industrie di processo tre vantaggi principali rispetto ad altri tipi di manometri.
Motivo #1 per utilizzare un manometro a membrana: misurare la bassa pressione
Poiché la minima pressione provoca la deflessione della membrana, un manometro a membrana può misurare fino a 16 mbar (6″WC). A confronto con un manometro a molla Bourdon, che può rilevare pressioni fino a 0,6 bar (10 psi).
Anche un manometro a capsula è progettato per misurare pressioni molto basse, ma è adatto solo a fluidi gassosi secchi. Un manometro a membrana, invece, può misurare anche fluidi liquidi e viscosi.
Motivo #2 per utilizzare un manometro a membrana: protezione da sovraccarico
Il sovraccarico di pressione, detto anche sovrapressione, è uno dei motivi più comuni di guasto del manometro. Tuttavia, un manometro a membrana può sopportare pressioni massime molto più elevate rispetto ai manometri standard.
I manometri a membrana WIKA per l’industria di processo hanno una sicurezza di sovraccarico fino a cinque volte il valore di fondo scala, con il limite superiore a 600 psi (ca 40 bar) per il modello 43X.50/43X.30 (versione di sicurezza), mentre è solo 1,3 volte quella di un manometro a molla Bourdon standard. La fonte del sovraccarico di sicurezza è l’alloggiamento superiore, che fornisce una superficie solida contro cui spingere la membrana. L’entità del limite di sovraccarico dipende dal campo di misura. Ad esempio, con un intervallo di 0…100″WC, il limite massimo di sovraccarico è di 500″WC – cinque volte il fondo scala.
Caratteristiche di sicurezza del sovraccarico di un manometro a membrana
Per una protezione da sovraccarico superiore a cinque volte il valore di fondo scala, WIKA offre una versione speciale dei modelli 43X.56/43X.36 (versione di sicurezza). La sicurezza contro il sovraccarico può essere aumentata fino a 400 bar (6000 psi) indipendentemente dal campo di pressione, semplicemente selezionando la versione di sicurezza contro il sovraccarico elevato modello 43X.36, che viene fornita con design di sicurezza a fronte solido. Il modello 43X.50 è disponibile per una sovrapressione massima di 250 bar (3600 psi), indipendentemente dal campo di pressione.
Questa elevata sicurezza da sovraccarico deriva dalle seguenti caratteristiche di esecuzione:
- Le onde tronche della membrana ondulata (1) gli conferiscono un’area di contatto più ampia, distribuendo così la pressione.
- La superficie della flangia superiore (2) ha lo stesso contorno della membrana e impedisce qualsiasi deformazione in caso di pressioni estremamente elevate. (Per la protezione dal vuoto a intervalli di pressione molto bassi, lo stesso principio viene applicato all’alloggiamento inferiore, lavorando la superficie con lo stesso contorno della membrana).
- I materiali di supporto (bulloni, flange) sono sufficientemente resistenti per sopportare pressioni così elevate.
Motivo #3 per utilizzare un manometro a membrana: fluidi aggressivi e sensibili
Alcuni fluidi di processo possono danneggiare il meccanismo interno del manometro, mentre altri possono ostruire la porta di pressione. Per misurare la pressione di liquidi e gas corrosivi, caldi, viscosi, cristallizzanti o contaminati, l’industria di processo può utilizzare un manometro a membrana.
Soluzione di misura per liquidi corrosivi e caldi
Le membrane possono essere realizzate con una varietà di materiali speciali che li rendono resistenti a liquidi e gas aggressivi, come quelli presenti nella produzione di fertilizzanti. Le opzioni di rivestimento per le membrane per il lato rivolto al processo includono tantalio, titanio, oro, platino, Hastelloy, PTFE e altri polimeri altamente resistenti. In alcuni casi, l’intera membrana è realizzata in metallo o lega esotica. Questi materiali speciali non solo sono estremamente resistenti, ma soddisfano anche i requisiti di elasticità e tenuta richiesti dal compito di misura. Per applicazioni con fluidi estremamente corrosivi, anche la flangia inferiore del manometro a membrana può essere rivestita con materiali speciali, proteggendo così tutte le parti bagnate. I manometri a membrana con materiali speciali sono essenziali nell’industria chimica, petrolchimica, petrolifera e del gas.
Nota: le flange inferiori con attacco filettato (1/2″ NPT o 3/4″ NPT maschio o femmina) non possono essere rivestite con materiali speciali. Solo i cosiddetti attacchi a “flangia aperta”, come 1″ 150# secondo ASME B16.5, possono essere rivestiti con materiali speciali.
Soluzione di misura per fluidi viscosi, cristallizzanti e contaminati
Diverse industrie di processo, come il trattamento delle acque e delle acque reflue, lavorano spesso con liquidi viscosi, cristallizzanti o contaminati. Tali sostanze possono intasare le strette porte di pressione di un raccordo maschio filettato. Un manometro a membrana con attacco femmina NPT da 1/2″ o con attacchi flangiati aperti, come quelli da 1″ 150#, elimina questi problemi. Con una larghezza nominale di 1″ o 2″, questo tipo di connessione di pressione ha un’ampia camera di pressione in cui non rimangono particelle di grandi dimensioni e liquidi appiccicosi. Inoltre, le flange inferiori possono essere dotate di attacco di lavaggio NPT femmina da 1/4″ per pulire la camera di pressione.
Soluzione di misura per processi sanitari
L’industria alimentare e delle bevande e quella farmaceutica/biotecnologica lavorano con mezzi che seguono protocolli sanitari rigorosi. Per eliminare gli spazi morti di un manometro, che sono l’ambiente ideale per la crescita di batteri e funghi, è necessario utilizzare un manometro a membrana con membrana a filo. In questo caso, l’elemento di pressione è saldato direttamente all’attacco igienico-sanitario del processo.
WIKA offre anche due soluzioni per i processi sanitari che non possono rischiare la contaminazione in caso di perdita di fluido del sistema.
- Un manometro a membrana per applicazioni igienico-sanitarie con cella di misura a secco come il PG43SA-S ha un sistema di trasmissione della pressione puramente meccanico (anziché idraulico).
- Il nostro sistema brevettato di monitoraggio della membrana è dotato di due tenute a membrana. Nel caso in cui quella esterna si rompa, il dispositivo emette un avviso. Nel frattempo, la membrana interna subentra fino alla sostituzione del separatore primario.
WIKA: il vostro partner per i manometri industriali
WIKA offre una gamma completa di soluzioni per la misura di pressione per una varietà di settori. Con così tante scelte, comprendiamo che può essere difficile selezionare il manometro giusto per la vostra particolare applicazione. Per questo vi invitiamo a contattare i nostri specialisti, che saranno lieti di offrirvi una consulenza personalizzata e di lavorare con voi per trovare gli strumenti per la misura di pressione ideali.
Leggi anche il seguente articolo del nostro Blog:
“Manometro a membrana: cos’è e come funziona”