PT30MS-GPH鍍金氫專用壓力變送器

煤氣化是指煤或焦炭等固體燃料在高溫高壓條件下與氣化劑反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為合成氣（主要成分為氫氣及一氧化碳）和少量殘?jiān)倪^程。合成氣經(jīng)過變壓吸附后可提純出氫氣，因此煤氣化是煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)。

煤氣化的核心部件是反應(yīng)器造氣爐。造氣爐上有諸多儀表監(jiān)測點(diǎn)（如溫度、壓力、流量等），需要采集壓力參數(shù)并遠(yuǎn)傳至造氣裝置的自控系統(tǒng)中。

目前常見的造氣爐工況均為高溫高壓工況，且合成氣中氫氣含量較高，會(huì)導(dǎo)致常規(guī)壓力變送器的測量膜片出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象。導(dǎo)致壓力變送器出現(xiàn)測量誤差甚至損壞儀表。

那什么是氫脆現(xiàn)象呢？氫脆通常表現(xiàn)為應(yīng)力作用下的延遲斷裂現(xiàn)象。延遲斷裂現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于零件內(nèi)部的氫向應(yīng)力集中的部位擴(kuò)散聚集,應(yīng)力集中部位的金屬缺陷多（原子點(diǎn)陣錯(cuò)位、空穴等）。氫擴(kuò)散到這些缺陷處,氫原子變成氫分子,產(chǎn)生巨大的壓力,這個(gè)壓力與材料內(nèi)部的殘留應(yīng)力及材料受的外加應(yīng)力,組成一個(gè)合力,當(dāng)這合力超過材料的屈服強(qiáng)度,就會(huì)導(dǎo)致斷裂發(fā)生。氫脆既然與氫原子的擴(kuò)散有關(guān),擴(kuò)散是需要時(shí)間的,擴(kuò)散的速度與濃差梯度、溫度和材料種類有關(guān)。

壓力變送器是一種將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成電動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備，其核心元件是單晶硅諧振式傳感器及測量膜盒。為了減少傳遞過程中的壓力損耗并防止受到測量介質(zhì)腐蝕，一般選擇采用具有一定彈性和防腐蝕性能的金屬薄壁材料(厚度介于40～80um之間，各設(shè)備供貨商略有不同)制作成測量膜片，常見的測量膜片材質(zhì)有316L不銹鋼、哈氏合金、鉭、鈦等諸多類型。由于測量膜片厚度不足0.1mm，常規(guī)的壓力變送器在惡劣工況(高溫高壓且存在較高濃度氫氣的場合)下極易出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象并受到影響，導(dǎo)致測量膜片韌性退化失去彈性，出現(xiàn)空腔鼓包或者裂紋。隨著時(shí)間推移氫分子甚至可以穿透測量膜片進(jìn)入隔離硅油傳導(dǎo)液，出現(xiàn)氣泡增加了壓力傳遞過程中的損耗，還會(huì)直接干擾壓力變送器的測量效果，導(dǎo)致壓力變送器零點(diǎn)漂移、輸出不穩(wěn)定，出現(xiàn)測量誤差及壓力測量參數(shù)波動(dòng)，更為嚴(yán)重的情況下甚至損壞壓力變送器，造成安全事故發(fā)生。

煤氣化裝置工況下壓力變送器測量膜片的選型則顯得更為重要。

由于金具備細(xì)密的晶格點(diǎn)陣，因此氫不易滲透或溶解在金材料內(nèi)部。此外金是非常穩(wěn)定的金屬元素，具備良好的抗腐蝕性能及延展性，可以制作成極薄的抗腐蝕涂層。針對(duì)這種特性，卓然天工自動(dòng)化儀表研發(fā)了鍍金膜片型壓力變送器-PT30MS-GPH鍍金氫專用壓力變送器，通過鍍金涂層可以對(duì)測量膜片形成保護(hù)膜，有效隔離并防止氫氣滲透，從而顯著降低了氫脆現(xiàn)象的影響。該工藝采用高溫長時(shí)間燒結(jié)技術(shù)，在壓力變送器隔離膜片(材質(zhì)為316L奧氏體不銹鋼)表層鍍上一層黃金鍍層(減少氫滲透作用)，黃金鍍層基面再鍍上一層陶瓷鍍膜(用于隔離氫)。這種雙層鍍膜質(zhì)地致密均勻、堅(jiān)固耐腐、不受應(yīng)力影響，鍍層極薄(通常在5μm左右)不影響測量精度，較之純金膜片造價(jià)低廉且性能不受影響。

采用PT30MS-GPH鍍金氫專用壓力變送器，能夠滿足煤造氣裝置造氣爐的工藝要求，適宜于高溫臨氫場合下長期使用。這種新式的壓力變送器在煤造氣行業(yè)已得到逐步推廣，根據(jù)企業(yè)反饋結(jié)果使用性能和儀表壽命明顯優(yōu)于普通的壓力變送器。