ทำความรู้จัก Diaphragm Seal อุปกรณ์เสริมที่ช่วยยืดอายุ Pressure Gauge ในงานสารเคมี

ในโรงงานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะ โรงงานเคมี ปิโตรเคมี ระบบบำบัดน้ำ และกระบวนการผลิตที่ต้องสัมผัสสารกัดกร่อน การเลือก Pressure Gauge ไม่ได้ดูเพียงช่วงแรงดันหรือขนาดหน้าปัดเท่านั้น แต่ต้องพิจารณาด้วยว่า “ของไหลที่ต้องการวัด” มีคุณสมบัติอย่างไร

เพราะหากสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน สารที่มีความหนืดสูง ของเหลวที่ตกผลึก หรือของไหลที่มีสิ่งปนเปื้อนสัมผัสกับส่วนตรวจวัดของเกจโดยตรง อาจทำให้เกิดการกัดกร่อน การอุดตัน หรือทำให้เครื่องมือวัดทำงานผิดปกติได้

หนึ่งในอุปกรณ์ที่ช่วยแก้ปัญหานี้คือ Diaphragm Seal หรือ Chemical Seal ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกั้นระหว่าง Process Fluid กับ Pressure Gauge โดยส่งผ่านแรงดันผ่านของเหลวเติมภายในระบบแทนการให้สารในกระบวนการสัมผัสตัววัดโดยตรง

Diaphragm Seal คืออะไร?

Diaphragm Seal คืออุปกรณ์ที่ใช้แยกของไหลในกระบวนการออกจาก Pressure Gauge, Pressure Transmitter หรือ Pressure Switch

โครงสร้างสำคัญจะมีแผ่นไดอะแฟรมที่ยืดหยุ่นอยู่ระหว่าง Process กับเครื่องมือวัด เมื่อแรงดันจากกระบวนการมากระทำกับแผ่นดังกล่าว แรงดันจะถูกถ่ายทอดผ่าน Fill Fluid ที่อยู่ภายในชุดซีลไปยังส่วนตรวจวัดของเครื่องมือ

หลักการนี้ทำให้สารเคมีไม่จำเป็นต้องสัมผัส Bourdon Tube หรือส่วนตรวจวัดของเกจโดยตรง ช่วยลดปัญหาการกัดกร่อน การอุดตัน และการตกผลึกที่อาจเกิดขึ้นกับเครื่องมือวัดได้

ทำไม Pressure Gauge ในงานสารเคมีจึงควรใช้ Diaphragm Seal?

Pressure Gauge แบบทั่วไปเหมาะกับของไหลที่ไม่ทำปฏิกิริยากับวัสดุของเครื่องมือและไม่ก่อให้เกิดการอุดตัน แต่เมื่อเข้าสู่กระบวนการที่มีสารเคมีหรือของไหลที่มีคุณสมบัติรุนแรง การใช้เกจแบบปกติอาจไม่ใช่ทางเลือกที่เหมาะสม

ตัวอย่างปัญหาที่พบได้ ได้แก่

1. สารเคมีกัดกร่อนส่วนตรวจวัด

กรด ด่าง หรือสารเคมีบางชนิดสามารถทำปฏิกิริยากับวัสดุของเครื่องมือวัด หากเลือกวัสดุไม่เหมาะสม อาจทำให้ชิ้นส่วนเสื่อมสภาพเร็ว

การติดตั้ง Chemical Seal ที่เลือกวัสดุให้เหมาะกับ Media จึงช่วยแยกสารออกจากส่วนสำคัญของเครื่องมือได้

2. ของไหลมีความหนืดสูง

ของเหลวประเภท Resin, Polymer, Slurry หรือของไหลที่มีความหนืดสูงอาจเข้าไปสะสมบริเวณ Pressure Port ทำให้เกิดการอุดตันและส่งผลต่อการตอบสนองของเครื่องมือ

การใช้ซีลที่มีลักษณะเหมาะกับ Media สามารถช่วยลดปัญหาการสะสมของตัวกลางบริเวณทางวัดแรงดันได้

3. ของไหลตกผลึก

ของเหลวบางชนิดสามารถตกผลึกเมื่ออุณหภูมิลดลง หากผลึกเข้าไปสะสมในช่องทางแรงดัน อาจทำให้ทางวัดอุดตันและทำให้การวัดมีปัญหา

4. ของไหลมีสิ่งปนเปื้อนหรืออนุภาค

ในบางกระบวนการอาจมีตะกอนหรืออนุภาคปะปนอยู่ การแยก Media ออกจากเครื่องมือวัดจึงช่วยลดโอกาสที่สิ่งเหล่านี้จะเข้าไปกระทบกับส่วนตรวจวัด

5. ต้องการป้องกันไม่ให้ Process Media สัมผัสเครื่องมือ

ในกระบวนการที่สารมีความอันตราย เป็นพิษ หรือมีข้อกำหนดด้านความสะอาด การแยกเครื่องมือออกจาก Process Media เป็นหนึ่งในเหตุผลสำคัญที่เลือกใช้ระบบ Diaphragm Seal

Diaphragm Seal ทำงานอย่างไร?

หลักการทำงานสามารถอธิบายแบบง่าย ๆ ได้ดังนี้

Process Pressure → Diaphragm → Fill Fluid → Pressure Gauge

ขั้นตอนที่ 1: แรงดันจาก Process มากระทำกับ Diaphragm

เมื่อความดันในระบบเพิ่มขึ้น แรงดันจะมากระทำกับแผ่นไดอะแฟรมที่สัมผัสกับ Process Media

ขั้นตอนที่ 2: แผ่นไดอะแฟรมเกิดการโก่งตัว

แผ่นที่มีความยืดหยุ่นจะเปลี่ยนรูปตามแรงดันที่มากระทำ

ขั้นตอนที่ 3: แรงดันถูกส่งผ่าน Fill Fluid

บริเวณด้านหลัง Diaphragm จะมีของเหลวสำหรับถ่ายทอดแรงดันอยู่ภายในระบบที่ปิดผนึก

ขั้นตอนที่ 4: Pressure Gauge รับแรงดัน

แรงดันจะถูกถ่ายทอดไปยังส่วนตรวจวัดของ Pressure Gauge ทำให้เข็มสามารถแสดงค่าความดันได้ตามปกติ

หลักการดังกล่าวทำให้ตัวกลางในกระบวนการถูกแยกออกจากเครื่องมือวัด ขณะที่ข้อมูลแรงดันยังสามารถส่งต่อไปยังเกจได้

Diaphragm Seal ช่วยยืดอายุ Pressure Gauge ได้อย่างไร?

สิ่งสำคัญคือ Diaphragm Seal ไม่ได้ทำให้ Pressure Gauge อายุยืนขึ้นโดยอัตโนมัติในทุกกรณี แต่ช่วยลดการสัมผัสกับสภาวะที่อาจทำลายเครื่องมือ เมื่อเลือกชนิด วัสดุ และ Fill Fluid ได้เหมาะสมกับ Process

ประโยชน์ที่สำคัญ ได้แก่

• ลดการสัมผัสสารกัดกร่อนโดยตรง
• ลดโอกาสการอุดตันของ Pressure Port
• ลดปัญหาการตกผลึกบริเวณทางวัด
• ป้องกันตัววัดจากของไหลที่มีความหนืดหรือมีสิ่งปนเปื้อน
• ช่วยให้เครื่องมือเหมาะกับสภาพ Process ที่มีความรุนแรงมากขึ้น
• ลดความถี่ของปัญหาที่เกิดจาก Media เข้าสู่ส่วนตรวจวัด

ผู้ผลิตด้านเครื่องมือวัดอย่าง WIKA ระบุว่า Diaphragm Seal ถูกนำมาใช้กับ Media ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เหนียว หนืด ตกผลึก เป็นพิษ หรือมีอุณหภูมิสูง เพื่อแยกตัววัดออกจาก Process Medium

วัสดุ Diaphragm สำคัญอย่างไร?

หัวใจสำคัญของการเลือกอุปกรณ์ไม่ได้อยู่ที่ “มี Diaphragm Seal หรือไม่” เท่านั้น แต่ต้องดูว่า วัสดุของ Diaphragm สามารถใช้งานร่วมกับ Process Media ได้หรือไม่

วัสดุที่พบในงานอุตสาหกรรมมีหลายประเภท เช่น

• Stainless Steel
• Hastelloy
• Tantalum
• Titanium
• Monel
• PTFE หรือวัสดุเคลือบเฉพาะทาง

แต่ละวัสดุมีความสามารถในการทนสารเคมี อุณหภูมิ และสภาวะการใช้งานแตกต่างกัน จึงไม่ควรเลือกจากชื่อวัสดุเพียงอย่างเดียว ควรพิจารณา Chemical Compatibility ของสารที่ใช้งานจริงร่วมด้วย

Fill Fluid คืออะไร และทำไมต้องเลือกให้เหมาะ?

Fill Fluid คือของเหลวที่อยู่ภายในชุดซีล ทำหน้าที่ถ่ายทอดแรงดันจาก Diaphragm ไปยังเครื่องมือวัด

ดังนั้น Fill Fluid จึงเป็นส่วนหนึ่งที่มีผลต่อการทำงานของชุดวัดแรงดัน

การเลือกต้องพิจารณา เช่น

• อุณหภูมิใช้งาน
• ความเข้ากันได้กับกระบวนการ
• ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย
• ลักษณะของอุตสาหกรรม
• ความต้องการด้านสุขอนามัยหรือความบริสุทธิ์

สำหรับงานเฉพาะทาง เช่น อาหาร ยา ออกซิเจน หรือสารเคมีบางประเภท อาจต้องใช้ Fill Fluid ที่มีคุณสมบัติเฉพาะ จึงควรระบุ Application ให้ผู้จำหน่ายทราบก่อนเลือกสินค้า

Diaphragm Seal แบบมี Capillary คืออะไร?

ในบางงาน Pressure Gauge ไม่สามารถติดตั้งอยู่ใกล้จุดวัดได้ หรือ Process มีอุณหภูมิสูง จึงสามารถใช้ Diaphragm Seal ร่วมกับ Capillary เพื่อแยกตำแหน่งของเครื่องมือวัดออกจากจุด Process

Capillary เป็นท่อขนาดเล็กที่บรรจุ Fill Fluid ซึ่งช่วยส่งผ่านแรงดันจากชุดซีลไปยัง Pressure Gauge

ข้อดีคือสามารถช่วยแยกเครื่องมือออกจากสภาวะแวดล้อมหรืออุณหภูมิของ Process ได้ในบางรูปแบบการติดตั้ง โดยต้องพิจารณาความยาว Capillary และผลกระทบด้านอุณหภูมิต่อระบบวัดด้วย

7 ข้อที่ต้องเช็กก่อนเลือก Diaphragm Seal

ก่อนสั่งซื้อ แนะนำให้เตรียมข้อมูลเหล่านี้ให้ครบ

1. Pressure Range

ต้องทราบแรงดันใช้งานและช่วงแรงดันสูงสุดของระบบ

2. Temperature

อุณหภูมิของ Process มีผลต่อทั้ง Diaphragm, Fill Fluid และ Pressure Gauge

3. Process Media

ต้องระบุให้ชัดเจนว่าเป็นสารอะไร เพื่อเลือกวัสดุที่เหมาะสม

4. Chemical Compatibility

ตรวจสอบความเข้ากันได้ระหว่างสารเคมีกับวัสดุที่สัมผัสกับ Process

5. Connection

เช่น Thread, Flange หรือ Sanitary Connection

6. Pressure Gauge ที่ต้องการติดตั้ง

ควรระบุชนิด ช่วงวัด ขนาด และ Connection ของเครื่องมือ

7. ต้องการ Capillary หรือไม่

หากจุดวัดมีอุณหภูมิสูง อยู่ไกลจากจุดอ่านค่า หรือมีข้อจำกัดด้านการติดตั้ง อาจต้องพิจารณาระบบ Remote Seal

การเลือกให้ครบตั้งแต่ต้นช่วยลดปัญหาการเลือกวัสดุหรือ Configuration ไม่ตรงกับหน้างาน

สรุป

Diaphragm Seal คืออุปกรณ์ที่ช่วยแยก Pressure Gauge ออกจาก Process Media ที่มีความรุนแรง โดยเฉพาะในงานสารเคมี ของไหลหนืด ของไหลที่ตกผลึก หรือกระบวนการที่ต้องการป้องกันไม่ให้ตัวกลางสัมผัสกับเครื่องมือวัดโดยตรง

ข้อดีสำคัญคือช่วยลดความเสี่ยงจากการกัดกร่อน การอุดตัน และการสะสมของ Media ซึ่งสามารถช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของระบบวัดแรงดันเมื่อเลือกและติดตั้งอย่างเหมาะสม

FAQ Diaphragm Seal

1. Diaphragm Seal คืออะไร?

คืออุปกรณ์ที่ใช้แยก Process Media ออกจาก Pressure Gauge หรือ Pressure Instrument โดยมีแผ่นไดอะแฟรมเป็นตัวกั้นและใช้ Fill Fluid ถ่ายทอดแรงดันไปยังเครื่องมือวัด

2. Diaphragm Seal ใช้กับ Pressure Gauge ได้หรือไม่?

ได้ และเป็นหนึ่งในการใช้งานหลักของอุปกรณ์ชนิดนี้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับ Pressure Transmitter และ Pressure Switch ได้ด้วย

3. เหมาะกับงานสารเคมีหรือไม่?

เหมาะกับหลายกรณี โดยเฉพาะเมื่อ Process Media มีฤทธิ์กัดกร่อน อาจอุดตัน ตกผลึก มีความหนืดสูง หรือไม่ควรสัมผัสกับส่วนตรวจวัดโดยตรง ทั้งนี้ต้องเลือกวัสดุให้เหมาะกับสารเคมีแต่ละชนิด

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม / ขอใบเสนอราคา: [เบอร์ติดต่อ : 089-612-8998 / 095-369-5694 / Line : @pinpointt  / www.pinpointinstrument.co.th /https://pressuregaugethai.com // https://lin.ee/yuGLlkN

ดูรายละเอียดสินค้าเพิ่มเติมได้ที่ Pinpoint Instrument สินค้า  valve  วาล์วและเครื่องมือวัด

Facebook Fanpage : ขายวาล์ว และเครื่องมือวัด  ขายเกจวัดแรงดันและโฟลมิเตอร์   Pinpoint Instrument