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，轉化為合成氣（主要成分為氫氣及一氧化碳）和少量殘渣的過程。合成氣經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化的核心技術。

煤氣化的核心部件是反應器造氣爐。造氣爐上有諸多儀表監測點（如溫度、壓力、流量等），需要采集壓力參數并遠傳至造氣裝置的自控系統中。

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，會導致常規壓力變送器的測量膜片出現氫脆現象。導致壓力變送器出現測量誤差甚至損壞儀表。

那什么是氫脆現象呢？氫脆通常表現為應力作用下的延遲斷裂現象。延遲斷裂現象的產生是由于零件內部的氫向應力集中的部位擴散聚集,應力集中部位的金屬缺陷多（原子點陣錯位、空穴等）。氫擴散到這些缺陷處,氫原子變成氫分子,產生巨大的壓力,這個壓力與材料內部的殘留應力及材料受的外加應力,組成一個合力,當這合力超過材料的屈服強度,就會導致斷裂發生。氫脆既然與氫原子的擴散有關,擴散是需要時間的,擴散的速度與濃差梯度、溫度和材料種類有關。

壓力變送器是一種將壓力信號轉化成電動信號進行控制和遠傳的設備，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，各設備供貨商略有不同)制作成測量膜片，常見的測量膜片材質有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)下極易出現氫脆現象并受到影響，導致測量膜片韌性退化失去彈性，出現空腔鼓包或者裂紋。隨著時間推移氫分子甚至可以穿透測量膜片進入隔離硅油傳導液，出現氣泡增加了壓力傳遞過程中的損耗，還會直接干擾壓力變送器的測量效果，導致壓力變送器零點漂移、輸出不穩定，出現測量誤差及壓力測量參數波動，更為嚴重的情況下甚至損壞壓力變送器，造成安全事故發生。

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。

由于金具備細密的晶格點陣，因此氫不易滲透或溶解在金材料內部。此外金是非常穩定的金屬元素，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。針對這種特性，卓然天工自動化儀表研發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測量膜片形成保護膜，有效隔離并防止氫氣滲透，從而顯著降低了氫脆現象的影響。該工藝采用高溫長時間燒結技術，在壓力變送器隔離膜片(材質為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)。這種雙層鍍膜質地致密均勻、堅固耐腐、不受應力影響，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已得到逐步推廣，根據企業反饋結果使用性能和儀表壽命明顯優于普通的壓力變送器。