腐蝕性(xìng)介質如何選擇(zé)流量計 廣州迪(dí)川儀器儀表有(you)限公司
在(zai)工業生産過程(cheng)中,很多介質都(dōu)是有微小或*的(de)腐蝕性㊙️。但‼️由于(yú)🥵生産需要我們(men)還需要對這些(xie)介質進行計量(liang),如何選擇合适(shì)的流量計
進行(hang)測量?如何選用(yòng)測量腐蝕性介(jiè)質的流量計?首(shou)先我們需要了(le)解什麽是腐蝕(shí)現象?腐蝕現象(xiang)有哪些表現形(xing)式?
1、腐蝕現(xiàn)象
是金屬(shǔ)在其環境中由(you)于化學作用而(ér)遭受破壞的✔️現(xian)✊象🈲。一切金屬與(yu)合金對于某些(xiē)特定環境可以(yi)是耐腐蝕的,但(dàn)是在另一些環(huán)境中卻對腐蝕(shi)又很敏感。一般(ban)來說,對于所有(yǒu)環境都耐腐蝕(shí)的工業用金屬(shu)材料是不存在(zài)的。
腐蝕可(ke)以分爲均勻腐(fǔ)蝕(
uniform corrosion)或全面(mian)腐蝕(
general corrosion)與局(jú)部腐蝕(
localized corrosion)。全(quán)面腐蝕的腐蝕(shi)速度可用
mm/a等單位來表示(shì)。通常将腐蝕速(sù)度在
O.lmm/a以下(xia)的材料轉耐腐(fu)蝕材料。對于腐(fǔ)蝕速度較此再(zài)大一個🈲數量級(ji),也即腐蝕速度(du)爲
1mm/a的材料(liào),對于一般設備(bèi)有時可酌情定(ding)爲可以使用🈲的(de)材料,對于流量(liang)儀表的測量元(yuan)件則是不容許(xǔ)的。根據腐蝕速(su)度的大小,可以(yi)預測金屬的使(shǐ)用壽命。
2、腐(fu)蝕性介質對流(liu)量計的損害
介質的腐蝕(shi)性對流量測量(liàng)儀表是個嚴重(zhòng)威脅,隻🧡有像夾(jia)裝式超聲波流(liú)量計等個别種(zhong)類的流量計♋受(shòu)腐蝕影響較⭐小(xiao)。
a.腐蝕性介(jie)質将流量測量(liàng)儀表與介質直(zhí)接接觸的關鍵(jiàn)⚽零🐇部件腐蝕,使(shǐ)之損壞,喪失功(gōng)能。例如,腐蝕造(zao)成差壓變送器(qi)膜片損壞,矽油(you)外漏而*失效。電(diàn)磁流量計電極(ji)因腐蝕引起介(jie)質外世,導緻勵(lì)磁線圈燒毀等(děng)。
b.流量測量(liang)儀表的關鍵零(ling)部件長時間受(shòu)腐蝕性介🍉質❓的(de)腐蝕而改變幾(ji)何尺寸,導緻儀(yí)表準确度降低(di)。例如,轉子流量(liàng)計中🔴的轉子被(bèi)流體腐蝕後,外(wài)形尺寸減小,導(dǎo)緻流量示值偏(pian)低。又如渦街流(liú)量計中的旋渦(wo)發生體被流體(ti)腐蝕而寬度尺(chi)寸減小,迎流面(miàn)表面變得粗糙(cāo),從而引起流量(liang)系數改變。就連(lian)受腐蝕介質影(ying)響🏃♀️較小的夾裝(zhuāng)式超聲波流量(liang)計,也常因金屬(shu)管内壁被介質(zhì)腐蝕⚽得坑坑窪(wa)窪,使發射和接(jiē)收信号變弱,嚴(yan)重時👅喪失靈敏(min)度。
c.縮短儀(yi)表壽命。例如金(jīn)屬管浮子流量(liàng)計中的錐形❗管(guan)🤞等🥰零部件,使用(yòng)幾年後,其焊接(jiē)處被爛穿。
d.腐蝕性介質滲(shèn)漏,如不及時發(fa)現、及時處理,還(hai)容易釀成安全(quan)和人身事故。
實際生産過(guo)程中根據長期(qi)總結的檢驗,一(yi)般的腐蝕性液(ye)體測量選取電(diàn)磁流量計和超(chao)聲波流量計🌍,如(rú)果是腐蝕性氣(qì)體可以💘選擇耐(nài)酸不鏽鋼材質(zhì)的🚶渦街流量計(jì)或🍓者其他氣體(tǐ)流量計。測量液(ye)體介質的電磁(cí)流量計,由于其(qi)*的測量原理,可(kě)以測量各種♋有(yǒu)腐蝕性的含微(wēi)小顆粒的介質(zhì),當然前提是所(suo)測👈量介質導電(dian),隻需根據介質(zhì)腐蝕性用不同(tong)的襯裏材料和(hé)電💋極材料就可(kě)很好的解決介(jiè)質帶腐蝕問題(tí)。而超聲波就更(gèng)簡單了,如果選(xuǎn)擇外夾式超聲(sheng)波流量計,基本(ben)不用考慮🏃介質(zhì)的腐蝕性,隻是(shi)在測量精度上(shàng)沒有電磁💔流量(liang)計高而已。
3、對流量測量中(zhōng)流體腐蝕的措(cuo)施
(
1)定(dìng)期更換儀表
腐蝕性介質(zhi)對金屬的腐蝕(shi),情況是多種多(duo)樣的。有的腐蝕(shi)速👣度很快,即全(quan)面腐蝕,有的腐(fu)蝕是輕微的,速(su)度📐很慢,即局部(bu)腐蝕。在作儀表(biǎo)選型時應針對(duì)具👅體情況具體(ti)分☂️析,然後作出(chū)決策。
例如(rú):壓縮空氣和水(shui),一般認爲是無(wú)腐蝕,其實不然(ran)。由于城區大㊙️氣(qì)中氮氧化合物(wù)濃度一般均較(jiào)高,當🤟它被壓縮(suo)💃🏻空氣中的冷凝(níng)📐液吸收後,冷凝(ning)液即呈酸🌈性,從(cóng)而🈲對碳鋼材料(liào)具有輕度腐蝕(shi)。這種情況在硫(liú)酸廠、硝酸廠、氯(lü)堿廠等廠區,問(wèn)題更嚴重些。當(dāng)然,這時壓縮空(kong)氣中所含的除(chú)❌了稀硝酸外,可(kě)能還有硫酸、鹽(yan)酸等。水的情況(kuang)也相似,尤其是(shi)河水,由于其中(zhong)💰含有多種離子(zǐ),也對碳鋼❌産生(shēng)腐蝕。在這種條(tiáo)件下使♈用的儀(yí)表,若幹年後也(ye)會出現被腐蝕(shí)的痕迹。例如,停(tíng)車檢修發現流(liú)量節流裝置中(zhōng)的碳鋼環⭐室與(yu)流體接觸的表(biǎo)面被蝕,變得坑(kēng)坑窪窪,嚴重時(shi)幾何尺寸和形(xíng)狀都發生很大(dà)變化。而前後直(zhi)管段内壁也變(bian)⁉️得高低不平。這(zhe)種狀況都不🧑🏽🤝🧑🏻符(fu)合檢定規程要(yào)求,難以保證原(yuán)有的儀表度。
這時就産生(sheng)一個命題,即是(shi)否設計選型要(yào)将節流裝📞置中(zhong)的環室以及前(qián)後直管段也改(gai)爲不鏽鋼材質(zhi)?當然,如果改♊爲(wei)不鏽鋼材質,環(huan)室和直管段的(de)腐蝕問題肯定(ding)迎刃而解,但同(tóng)時🔞投資增加了(le)。而且投資增加(jia)數同管徑有關(guan),如果公稱通徑(jìng)較🔞大,則技資🤩增(zeng)加就是個不小(xiǎo)的數字。所以決(jué)策時🌍應根據具(ju)體測量點的測(ce)量度要求、腐蝕(shi)嚴重程度、預期(qi)壽命、預算承受(shòu)能力等,權❗衡利(li)弊得失,靈活🈲掌(zhǎng)握。如果測量度(du)要求不高(如用(yong)于過程監視、控(kong)制),輕度腐蝕,碳(tan)鋼🌈材料預期壽(shòu)命
10年以上(shang),改爲不鏽鋼後(hòu)投資增加較多(duō),那麽,甯可待環(huan)室等被腐蝕得(de)無法繼續使用(yòng)時,再将節流裝(zhuang)置整體或損壞(huài)部📧分予以更💁新(xīn)。
(
2)避重(zhong)就輕
避重(zhòng)就輕就是在對(dui)工藝流程和有(yǒu)關介質特性深(shen)入了解🔴的基礎(chǔ)上,合理選擇測(ce)量方案,同樣可(kě)達到計量🔴或對(duì)生産💛過程進行(hang)控制的目的,避(bi)開腐蝕性強的(de)部位,而選在腐(fu)蝕💔性較輕🐉的部(bù)位,甚至更改被(bei)調參數種類。例(li)如(如⛱️果可行的(de)話)将流量定值(zhi)調節系統用液(yè)位均勻調節或(huo)其他合适的變(bian)量調節代替,從(cong)而避開✌️流量測(ce)量儀表耐腐蝕(shi)的難題。
例(li)如,進污水處理(li)廠的污水流量(liang)一般都要測量(liang),以💁便控🌍制污染(rǎn)物排放總量。而(er)污水一般或偏(piān)酸性或🆚偏堿性(xing),而且相應地要(yào)加入适量的堿(jian)或酸予以中和(hé)。那麽,考慮污🔱水(shui)對流量儀表的(de)腐蝕🤩,當然流量(liang)檢測點選在中(zhōng)和之後更好一(yī)些👉。
鋼廠荒(huang)煤氣的流量測(ce)量也有類似情(qíng)況。荒煤氣中常(cháng)✉️常⛱️含有一定數(shu)量的二氧化硫(liu),這種氣體在幹(gan)燥的時候腐蝕(shi)性并不大,但荒(huang)煤氣離開爐窯(yáo)後,随着輸送距(ju)離的增長,氣體(tǐ)溫度逐漸降低(di),溫度相應升🈲高(gāo),并很快出現凝(ning)液而具有較強(qiáng)的腐蝕性。考慮(lü)煤🐪氣流量測量(liàng)🚶♀️儀表安裝位置(zhi)時,當然應當選(xuǎn)在氣體🔴出現凝(ning)液之前。
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3)選擇具有耐(nai)腐蝕特性的儀(yí)表
①一般酸(suān)性介質的儀表(biao)選型。
渦街(jie)流量傳感器和(hé)渦輪流量傳感(gan)器,與流體接觸(chù)的部分爲耐酸(suān)鋼,一般酸性液(yè)體和氣體都能(neng)使用 o
用耐(nài)酸鋼制成的橢(tuo)圓齒輪流量計(jì),可以滿足一般(bān)酸性液體♊計量(liàng)的需要。
②導(dao)電液體的儀表(biao)選型。
電磁(cí)流量計的測量(liang)管内襯材料有(you)多種,其中耐腐(fu)蝕性📞能好的是(shì)聚四氟乙烯。電(dian)極材料也有好(hao)幾種,能滿足絕(jué)大多數腐蝕性(xing)介質的需要。在(zài)選擇電極材料(liào)時,應以滿足需(xū)要爲原則,不要(yao)迷信貴金屬,因(yīn)爲貴金屬也不(bú)是的。表 3.17所(suǒ)列就是鉑銥合(he)金和钽不耐腐(fu)蝕的化學介質(zhi)。當然表中列✉️入(ru)的也僅僅是示(shì)例,而非全部。
其他像鉑電(dian)極的觸媒作用(yòng)也引起人們的(de)關注。在化🚶♀️工⛱️生(shēng)産中,鉑是一種(zhǒng)性能很好的催(cui)化劑,某些介質(zhì)在一定條件下(xia)與🤞鉑接觸後就(jiu)發生化學反應(yīng),已被證明的有(yǒu)雙氧水。鉑電極(ji)電磁流量🔞計在(zai)測量雙✌️氧水時(shí),會在電極表面(miàn)生成氣霧,流量(liàng)爲零時,輸出⛱️也(yě)會波動。
選(xuan)擇合适的電極(jí)材料和内襯材(cái)料測量腐蝕性(xìng)介🆚質流量⭕,如果(guǒ)流體溫度也在(zài)允許範圍之内(nèi),那是理☀️想的選(xuǎn)擇,其測量度可(kě)以達到(
0. 3~1)
%R。其口徑從幾(jǐ)毫米到
3m,各(ge)種規格齊全,能(neng)滿足各種測量(liàng)範圍的需要,但(dàn)若流體不導電(dian)🈲,電磁流量計就(jiù)無能爲力了。
③不導電液體(ti)的儀表選型。
夾裝式超聲(sheng)流量計工作時(shí)流體不與儀表(biao)直接接觸,所以(yi)🎯适用于各種腐(fu)蝕性流體。
夾裝式超聲流(liú)量計按其原理(lǐ)分類有兩種,其(qi)中時差⚽法适用(yong)于潔淨單相流(liu)體,度與管徑和(hé)流速有關👣,例如(rú):
a.管徑 >150mm時, v>0.3m/s,不确定(dìng)度爲± 2%R(經标(biao)定可達± 1% R); v ≤ 0.3m/s,不确定(dìng)度爲± O.Olm/s。
b.管徑≤ 150mm時, v>0.3m/s,不确定度爲(wèi)± 5%; v≤ 0.3m/s,不确定度爲± 0.05m/s。
而多普(pu)勒法流量計适(shi)用于固相含量(liàng)較多或含有氣(qi)泡✍️的液🏃體,不确(què)定度隻能達到(dao)±
1%~±
10%,顯然(rán)比電磁流量計(ji)低得多,因此隻(zhi)在無其他更好(hao)的☁️辦法時才采(cai)用。其價格與管(guǎn)道直徑無關,在(zai)
DN≤
200時,超(chao)聲波儀表比電(diàn)磁流量計貴,而(er)在
DN≥
250時(shi),超聲流量計比(bǐ)電磁流量計便(biàn)宜。
④腐蝕性(xing)氣體儀表選型(xing)
a.超聲流量(liàng)計。近年來,國内(nei)外天然氣工業(yè)獲得了迅速發(fa)展👅,這大大推動(dong)了天然氣計量(liàng)儀表的發展,其(qi)🈲中專門爲天然(rán)🔅氣計量而開發(fā)的多聲道超聲(shēng)流量計就是一(yi)顆耀眼的明珠(zhu),這一技術如果(guǒ)經移植用于腐(fu)蝕性氣體流量(liang)🌈測量,應當是可(ke)行的,因爲隻要(yào)🔞對測量管内✏️壁(bì)作防腐蝕處理(li)即可。但具體應(ying)用實例現在還(hai)未🔴見報道。另外(wai)這種流量計價(jià)格太⭐高。
近(jìn)年開發的配有(yǒu)夾裝式換能器(qi)的超聲流量計(ji),若管道本身耐(nai)腐蝕,就不必考(kǎo)慮儀表的耐腐(fu)蝕問題。例如,管(guǎn)道使用耐腐💘蝕(shí)内襯,但此内襯(chèn)與金屬管之間(jiān)如果存在氣隙(xì),也會爲夾裝式(shi)超聲流量計帶(dai)來✂️麻煩。
對(dui)于無耐腐蝕内(nèi)襯的金屬管道(dào),其内壁經長時(shi)間腐蝕往往🏃♀️變(bian)得高低不平,常(chang)會造成” V”形(xíng)和” W”形安裝(zhuāng)的換能器聲波(bo)反射不一緻,所(suo)以信号強度變(bian)弱,嚴重時甚至(zhì)無法正常測量(liang)。這些都是使用(yong)超📐聲流量計👣時(shí)應當注意的。
b.節流式差壓(ya)流量計。現在還(hai)未見報道适用(yòng)于腐蝕性介質(zhì)的定🍉型商品化(huà)節流式差壓流(liú)量計,但是用戶(hù)自行開☂️發的🏃🏻♂️此(cǐ)類儀表,在幾十(shi)年前就有報道(dào),其中有很成功(gong)的流量測量。
工藝設備專(zhuan)業對付腐蝕性(xìng)氣體的技術幾(ji)十年前🧑🏾🤝🧑🏼就已🎯很(hen)成熟,例如,各種(zhong)不同直徑管道(dao)襯橡膠、襯玻璃(li)、襯聚四☀️氟乙烯(xi)等。儀表專業借(jie)用此優勢,由工(gōng)藝專業将‼️耐腐(fu)蝕性能的微晶(jing)玻璃孔闆,交工(gōng)藝專業夾裝在(zai)工藝管道上,然(ran)後在孔闆前後(hou)由工藝專業🙇🏻各(gè)留一個管🏃🏻口,儀(yi)表專業将法蘭(lan)式差壓變送器(qi)安㊙️裝在管口上(shàng)。變送器的隔離(li)膜片初用含钼(mu)不🏒鏽鋼,爲了解(jiě)決其耐腐蝕問(wen)題🙇♀️,在此膜片🙇🏻上(shàng)再貼一層聚四(sì)氟乙烯隔離膜(mó)片。
這樣的(de)防腐蝕方法有(you)時仍不夠理想(xiang),差壓變送器♋的(de)不鏽鋼膜片使(shǐ)用一段時間後(hou),仍發現有針孔(kǒng)狀腐蝕,即不💃🏻鏽(xiù)鋼膜片🏃♂️上出現(xian)數個直徑極小(xiǎo)的亂洞,經研究(jiu)确認是流體中(zhōng)的離子穿透聚(ju)四氟乙烯膜片(piàn),與不鏽鋼膜片(pian)接觸,将其腐蝕(shí)。于是儀表制造(zao)廠在膜片材質(zhi)上進一步作♍了(le)改進。(來源于網(wang)絡)