腐蝕性介質如何選(xuan)擇流量(liang)計 廣州迪川(chuan)儀器(qi)儀表(biao)有限公司
在工業生產過程中，很多介質都是有微小或*的腐蝕性。但由于生產需要我們還需要對這些介質進行計量，如何選擇合適的流量計進行測量？如何選用測量腐蝕性介質的流量計？首先我們需要了解什么是腐蝕現象？腐蝕現象有哪些表現形式？
1、腐蝕現象(xiang) 是(shi)金(jin)屬在(zai)其環(huan)境(jing)中(zhong)由于化學作用(yong)而(er)遭(zao)受破壞的(de)現(xian)象。一(yi)切金(jin)屬與合金(jin)對于某些(xie)特定環(huan)境(jing)可(ke)以是(shi)耐腐(fu)蝕的(de)，但是(shi)在(zai)另一(yi)些(xie)環(huan)境(jing)中(zhong)卻對腐(fu)蝕又很(hen)敏感。一(yi)般來(lai)說，對于所有環(huan)境(jing)都耐腐(fu)蝕的(de)工業用(yong)金(jin)屬材料是(shi)不存在(zai)的(de)。
腐(fu)蝕可以(yi)分為均(jun)勻(yun)腐(fu)蝕（uniform corrosion）或(huo)全(quan)面腐蝕(shi)（general corrosion）與局部腐蝕（localized corrosion）。全面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的腐(fu)(fu)蝕(shi)速度可用mm/a等單位來(lai)表示。通常將腐蝕速度在(zai)O.lmm/a以下的(de)材(cai)料(liao)轉耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)材(cai)料(liao)。對于(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)較此再(zai)大一個數量級，也即腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)為1mm/a的(de)材(cai)(cai)料(liao)，對于一(yi)般設備(bei)有(you)時(shi)可酌情定為可以(yi)使用(yong)的(de)材(cai)(cai)料(liao)，對于流(liu)量儀表的(de)測量元件(jian)則是不容(rong)許(xu)的(de)。根據腐蝕速度的(de)大小，可以(yi)預測金屬的(de)使用(yong)壽命。
2、腐蝕性介(jie)質對流量計的損(sun)害
介質的腐蝕性對流(liu)量(liang)(liang)測量(liang)(liang)儀表是(shi)個(ge)(ge)嚴重威脅，只有像夾裝式(shi)超(chao)聲(sheng)波流(liu)量(liang)(liang)計(ji)等(deng)個(ge)(ge)別種類的流(liu)量(liang)(liang)計(ji)受腐蝕影響較小(xiao)。
a.腐(fu)蝕性介質(zhi)(zhi)將(jiang)流量測量儀表與介質(zhi)(zhi)直(zhi)接接觸的關鍵零部件(jian)腐(fu)蝕，使之損(sun)壞，喪失功能。例(li)如，腐(fu)蝕造成(cheng)差壓變送器膜片損(sun)壞，硅(gui)油外(wai)漏而*失效。電(dian)磁流量計電(dian)極因腐(fu)蝕引起介質(zhi)(zhi)外(wai)世(shi)，導致勵磁線圈燒毀等。
b.流(liu)(liu)量(liang)測量(liang)儀(yi)表(biao)(biao)的關鍵零部件長時間受腐蝕(shi)性(xing)介質的腐蝕(shi)而(er)改變(bian)幾何尺寸，導(dao)致(zhi)儀(yi)表(biao)(biao)準確度(du)降低(di)。例(li)如(ru)，轉子(zi)流(liu)(liu)量(liang)計中的轉子(zi)被(bei)流(liu)(liu)體腐蝕(shi)后，外形尺寸減小，導(dao)致(zhi)流(liu)(liu)量(liang)示值偏低(di)。又如(ru)渦(wo)街(jie)流(liu)(liu)量(liang)計中的旋(xuan)渦(wo)發生體被(bei)流(liu)(liu)體腐蝕(shi)而(er)寬(kuan)度(du)尺寸減小，迎(ying)流(liu)(liu)面表(biao)(biao)面變(bian)得粗糙，從而(er)引起(qi)流(liu)(liu)量(liang)系數改變(bian)。就連受腐蝕(shi)介質影響較小的夾裝式超聲(sheng)波流(liu)(liu)量(liang)計，也常因金(jin)屬(shu)管內壁被(bei)介質腐蝕(shi)得坑(keng)坑(keng)洼洼，使(shi)發射和接收信(xin)號變(bian)弱，嚴重時喪失靈(ling)敏度(du)。
c.縮短儀表壽命。例如金(jin)屬管浮子(zi)流量(liang)計中的錐形管等零部件，使用(yong)幾年(nian)后(hou)，其焊接處被爛(lan)穿。
d.腐蝕性介(jie)質滲(shen)漏，如不及時(shi)發現、及時(shi)處(chu)理，還容易釀成安全和人身(shen)事(shi)故。
實際(ji)生產過程(cheng)中根據(ju)長期總(zong)結(jie)的檢(jian)驗，一般的腐(fu)蝕性液(ye)體(ti)測(ce)量(liang)(liang)選(xuan)(xuan)取電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)和超聲(sheng)波流(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)，如(ru)果是腐(fu)蝕性氣(qi)體(ti)可(ke)(ke)以選(xuan)(xuan)擇耐酸不銹鋼材質(zhi)的渦街(jie)流(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)或者(zhe)其(qi)他氣(qi)體(ti)流(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)。測(ce)量(liang)(liang)液(ye)體(ti)介(jie)質(zhi)的電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)，由于其(qi)*的測(ce)量(liang)(liang)原理，可(ke)(ke)以測(ce)量(liang)(liang)各種有(you)(you)腐(fu)蝕性的含微小顆粒的介(jie)質(zhi)，當然(ran)前提是所測(ce)量(liang)(liang)介(jie)質(zhi)導電(dian)，只(zhi)需根據(ju)介(jie)質(zhi)腐(fu)蝕性用(yong)(yong)不同的襯里(li)材料(liao)和電(dian)極材料(liao)就(jiu)(jiu)可(ke)(ke)很好的解決(jue)介(jie)質(zhi)帶腐(fu)蝕問題(ti)。而超聲(sheng)波就(jiu)(jiu)更簡單了，如(ru)果選(xuan)(xuan)擇外夾式(shi)超聲(sheng)波流(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)，基本不用(yong)(yong)考慮介(jie)質(zhi)的腐(fu)蝕性，只(zhi)是在測(ce)量(liang)(liang)精度上沒(mei)有(you)(you)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)高而已。
3、對流量(liang)測量(liang)中流體腐蝕的(de)措施
（1）定(ding)期更換儀(yi)表
腐(fu)蝕(shi)性介質對金屬的(de)腐(fu)蝕(shi)，情況(kuang)是(shi)多種(zhong)多樣的(de)。有的(de)腐(fu)蝕(shi)速度很快，即全面腐(fu)蝕(shi)，有的(de)腐(fu)蝕(shi)是(shi)輕(qing)微的(de)，速度很慢，即局部(bu)腐(fu)蝕(shi)。在作儀表選型時應針對具(ju)(ju)體(ti)情況(kuang)具(ju)(ju)體(ti)分(fen)析(xi)，然后作出(chu)決策。
例如：壓縮(suo)(suo)空氣(qi)和(he)水(shui)，一般認為是無腐蝕，其(qi)(qi)實不(bu)然。由(you)于城區大氣(qi)中(zhong)(zhong)氮(dan)氧(yang)化合物濃度一般均較(jiao)高，當它被壓縮(suo)(suo)空氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)冷凝(ning)(ning)液(ye)吸(xi)收后，冷凝(ning)(ning)液(ye)即呈酸(suan)性(xing)，從(cong)而對碳鋼材料具有(you)輕度腐蝕。這(zhe)種(zhong)(zhong)情況(kuang)在硫酸(suan)廠(chang)、硝酸(suan)廠(chang)、氯(lv)堿廠(chang)等廠(chang)區，問(wen)題更(geng)嚴重些(xie)。當然，這(zhe)時壓縮(suo)(suo)空氣(qi)中(zhong)(zhong)所(suo)含(han)的(de)(de)(de)(de)除了稀硝酸(suan)外，可能(neng)還有(you)硫酸(suan)、鹽酸(suan)等。水(shui)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)也(ye)相似，尤其(qi)(qi)是河水(shui)，由(you)于其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)含(han)有(you)多(duo)種(zhong)(zhong)離子(zi)，也(ye)對碳鋼產生腐蝕。在這(zhe)種(zhong)(zhong)條件下使用(yong)的(de)(de)(de)(de)儀表(biao)，若(ruo)干年后也(ye)會出(chu)現被腐蝕的(de)(de)(de)(de)痕跡。例如，停車檢修(xiu)發現流量節流裝置(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)碳鋼環(huan)室與流體接觸的(de)(de)(de)(de)表(biao)面被蝕，變得坑坑洼洼，嚴重時幾何尺寸和(he)形狀(zhuang)(zhuang)都發生很大變化。而前(qian)后直管段內壁也(ye)變得高低不(bu)平。這(zhe)種(zhong)(zhong)狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)都不(bu)符合檢定規程要(yao)求，難以(yi)保(bao)證原有(you)的(de)(de)(de)(de)儀表(biao)度。
這時就(jiu)(jiu)產生一個命題，即(ji)是否設計選型要將節流裝置中的環室(shi)以及前(qian)后直(zhi)管(guan)段也改為不銹(xiu)鋼材(cai)質？當(dang)然，如果改為不銹(xiu)鋼材(cai)質，環室(shi)和直(zhi)管(guan)段的腐(fu)蝕問題肯(ken)定迎刃而解，但同(tong)(tong)時投資增(zeng)加了。而且投資增(zeng)加數同(tong)(tong)管(guan)徑有關，如果公(gong)稱(cheng)通徑較大，則技資增(zeng)加就(jiu)(jiu)是個不小的數字。所(suo)以決策時應根據具體測量(liang)點的測量(liang)度(du)(du)要求(qiu)、腐(fu)蝕嚴重程(cheng)(cheng)度(du)(du)、預(yu)期壽(shou)命、預(yu)算(suan)承受能力等，權衡(heng)利弊得(de)失(shi)，靈活掌(zhang)握。如果測量(liang)度(du)(du)要求(qiu)不高（如用于過(guo)程(cheng)(cheng)監(jian)視、控制），輕度(du)(du)腐(fu)蝕，碳鋼材(cai)料預(yu)期壽(shou)命10年以(yi)上，改為不銹鋼后(hou)投資(zi)增加較多，那么(me)，寧可(ke)待環室等被腐蝕(shi)得無法繼續使用時，再(zai)將(jiang)節流裝置(zhi)整體或損(sun)壞部分予以(yi)更(geng)新。
（2）避重就輕
避(bi)重(zhong)就(jiu)輕(qing)就(jiu)是(shi)在(zai)(zai)對工藝(yi)流程和有關介質特性(xing)深(shen)入(ru)了解的基礎上，合(he)(he)理選(xuan)擇測(ce)量(liang)方案，同樣可(ke)(ke)達到計量(liang)或對生產過程進行(xing)控制(zhi)的目(mu)的，避(bi)開(kai)腐(fu)蝕性(xing)強的部(bu)(bu)位，而(er)選(xuan)在(zai)(zai)腐(fu)蝕性(xing)較(jiao)輕(qing)的部(bu)(bu)位，甚至更(geng)改被調(diao)參(can)數種(zhong)類(lei)。例如（如果可(ke)(ke)行(xing)的話）將流量(liang)定值調(diao)節系統用(yong)液(ye)位均勻調(diao)節或其他合(he)(he)適的變量(liang)調(diao)節代替，從而(er)避(bi)開(kai)流量(liang)測(ce)量(liang)儀(yi)表耐腐(fu)蝕的難題(ti)。
例(li)如(ru)，進污(wu)水處理(li)廠的(de)(de)污(wu)水流量(liang)(liang)一般都要(yao)測(ce)量(liang)(liang)，以便控(kong)制污(wu)染(ran)物排放總量(liang)(liang)。而污(wu)水一般或偏(pian)酸性或偏(pian)堿性，而且相應地要(yao)加入適(shi)量(liang)(liang)的(de)(de)堿或酸予以中和。那么，考慮污(wu)水對流量(liang)(liang)儀表的(de)(de)腐蝕(shi)，當(dang)然流量(liang)(liang)檢(jian)測(ce)點選在中和之后更好一些(xie)。
鋼(gang)廠荒煤(mei)氣(qi)的(de)(de)流量(liang)(liang)測量(liang)(liang)也有(you)類似情況。荒煤(mei)氣(qi)中常(chang)常(chang)含有(you)一定數量(liang)(liang)的(de)(de)二氧化硫，這種(zhong)氣(qi)體(ti)在干(gan)燥的(de)(de)時候(hou)腐(fu)蝕(shi)性(xing)并不大，但荒煤(mei)氣(qi)離開爐窯后，隨著輸送距(ju)離的(de)(de)增(zeng)長(chang)，氣(qi)體(ti)溫(wen)度(du)逐(zhu)漸降(jiang)低，溫(wen)度(du)相應升高，并很(hen)快出(chu)(chu)現凝液(ye)而具有(you)較(jiao)強的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)性(xing)。考(kao)慮煤(mei)氣(qi)流量(liang)(liang)測量(liang)(liang)儀表安裝位置(zhi)時，當(dang)(dang)然應當(dang)(dang)選在氣(qi)體(ti)出(chu)(chu)現凝液(ye)之前。
（3）選擇具(ju)有耐(nai)腐蝕特性的儀(yi)表
①一(yi)般酸性介質(zhi)的(de)儀表(biao)選型。
渦街流量傳(chuan)感器和(he)渦輪流量傳(chuan)感器，與流體(ti)(ti)(ti)接(jie)觸的部(bu)分為耐酸鋼(gang)，一般酸性液體(ti)(ti)(ti)和(he)氣體(ti)(ti)(ti)都能使用(yong)o
用耐酸(suan)鋼制成的橢(tuo)圓(yuan)齒輪流量(liang)計，可以滿足一般酸(suan)性液體(ti)計量(liang)的需要。
②導電液體(ti)的儀表選型(xing)。
電(dian)磁流量計(ji)的測量管內(nei)襯材料有(you)多種，其(qi)中(zhong)耐腐蝕性能(neng)好的是聚四(si)氟乙(yi)烯(xi)。電(dian)極(ji)材料也有(you)好幾種，能(neng)滿足絕大多數腐蝕性介質的需要。在選擇(ze)電(dian)極(ji)材料時，應(ying)以滿足需要為(wei)原則，不(bu)要迷信(xin)貴金屬，因為(wei)貴金屬也不(bu)是的。表3.17所列就是(shi)鉑銥(yi)合金和鉭不(bu)耐腐蝕的(de)化學介質。當然(ran)表中列入的(de)也僅(jin)僅(jin)是(shi)示(shi)例(li)，而非全部。
其他(ta)像鉑(bo)電極(ji)的(de)觸媒作用也(ye)引起人們的(de)關注。在(zai)化(hua)工生產(chan)中，鉑(bo)是(shi)一種性能很好的(de)催化(hua)劑(ji)，某些介(jie)質在(zai)一定條件下與鉑(bo)接觸后就(jiu)發生化(hua)學反(fan)應，已被證(zheng)明的(de)有雙氧水。鉑(bo)電極(ji)電磁(ci)流量計在(zai)測量雙氧水時，會(hui)在(zai)電極(ji)表面生成氣霧，流量為(wei)零時，輸出也(ye)會(hui)波動。
選(xuan)擇合適的電極材料和內襯材料測量腐(fu)蝕性(xing)介質流(liu)量，如果流(liu)體溫度(du)(du)也在允許范圍之內，那是理想(xiang)的選(xuan)擇，其(qi)測量度(du)(du)可(ke)以達到（0. 3~1） %R。其(qi)口徑(jing)從(cong)幾毫米(mi)到3m，各(ge)種規格齊全，能滿足各(ge)種測量范圍的需要，但若流體不(bu)導電，電磁流量計就(jiu)無(wu)能為力(li)了。
③不導電液(ye)體的儀(yi)表(biao)選型。
夾裝式超(chao)聲流量計工作時流體(ti)不與儀表直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)，所(suo)以適(shi)用于各種腐蝕性流體(ti)。
夾裝式超聲流(liu)(liu)量計按(an)其(qi)(qi)原理分類有(you)兩種，其(qi)(qi)中時差(cha)法適用于潔凈(jing)單相流(liu)(liu)體(ti)，度(du)與管徑(jing)和流(liu)(liu)速有(you)關，例如：
a.管徑>150mm時， v>0.3m/s，不確定度為±2%R（經(jing)標(biao)定可達(da)±1% R）； v ≤0.3m/s，不確定度(du)為±O.Olm/s。
b.管徑≤150mm時， v>0.3m/s，不確(que)定(ding)度為±5%； v≤ 0.3m/s，不確定度為±0.05m/s。
而(er)多普勒法流(liu)量計適(shi)用于(yu)固相含(han)量較(jiao)多或(huo)含(han)有氣泡的液體，不確定度只能達到(dao)±1%~±10%，顯然比電磁流量(liang)計低得多，因(yin)此只在無(wu)其他更好的辦法時才采用(yong)。其價(jia)格(ge)與(yu)管道(dao)直徑(jing)無(wu)關，在DN≤200時，超聲波儀表比電(dian)磁流量計貴，而(er)在DN≥250時，超聲流(liu)量(liang)計比電磁流(liu)量(liang)計便宜(yi)。
④腐蝕(shi)性氣體(ti)儀表選(xuan)型
a.超(chao)聲流(liu)量(liang)計(ji)。近(jin)年來，國內(nei)外(wai)天(tian)然氣(qi)(qi)工業獲得了迅速發展(zhan)，這大大推動(dong)了天(tian)然氣(qi)(qi)計(ji)量(liang)儀(yi)表的發展(zhan)，其(qi)中(zhong)專門(men)為天(tian)然氣(qi)(qi)計(ji)量(liang)而(er)開發的多聲道超(chao)聲流(liu)量(liang)計(ji)就是一(yi)(yi)顆耀眼的明珠，這一(yi)(yi)技(ji)術如(ru)果經移(yi)植用于(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)性氣(qi)(qi)體流(liu)量(liang)測量(liang)，應當是可(ke)行的，因為只要對測量(liang)管內(nei)壁(bi)作防腐(fu)(fu)蝕(shi)處理即可(ke)。但具體應用實例(li)現在(zai)還未(wei)見(jian)報道。另外(wai)這種(zhong)流(liu)量(liang)計(ji)價(jia)格太高。
近年開發的(de)配有夾裝式(shi)換(huan)能器的(de)超聲流量計(ji)，若管(guan)道(dao)本身(shen)耐腐(fu)蝕，就不必考慮儀(yi)表的(de)耐腐(fu)蝕問題(ti)。例如，管(guan)道(dao)使用耐腐(fu)蝕內襯(chen)，但此內襯(chen)與(yu)金(jin)屬管(guan)之間如果存在(zai)氣(qi)隙，也會(hui)為夾裝式(shi)超聲流量計(ji)帶(dai)來麻煩。
對于(yu)無耐(nai)腐(fu)蝕(shi)內(nei)襯的金屬管道，其內(nei)壁經(jing)長時間腐(fu)蝕(shi)往(wang)往(wang)變(bian)得高低不平，常會造(zao)成”V”形和”W”形(xing)安裝的換能器聲波反射不一致(zhi)，所(suo)以信號強度(du)變弱，嚴(yan)重時甚至(zhi)無(wu)法正常測量。這些都是使用超聲流量計時應當注意的。
b.節流(liu)式(shi)差(cha)壓流(liu)量計(ji)。現在(zai)還未見報道適用(yong)于腐蝕性介質的定型商(shang)品化節流(liu)式(shi)差(cha)壓流(liu)量計(ji)，但是用(yong)戶自行開發的此類儀表，在(zai)幾十(shi)年前就有報道，其中有很成(cheng)功的流(liu)量測量。
工(gong)藝設備(bei)專(zhuan)業(ye)對(dui)付腐蝕性(xing)氣體的技術幾十(shi)年(nian)前就已(yi)很成熟(shu)，例如，各種不同直徑(jing)管(guan)道襯橡膠、襯玻璃(li)、襯聚(ju)四(si)氟乙烯等(deng)。儀(yi)表專(zhuan)業(ye)借用此(ci)優勢(shi)，由(you)工(gong)藝專(zhuan)業(ye)將耐腐蝕性(xing)能(neng)的微晶玻璃(li)孔(kong)板，交工(gong)藝專(zhuan)業(ye)夾裝在工(gong)藝管(guan)道上，然后在孔(kong)板前后由(you)工(gong)藝專(zhuan)業(ye)各留(liu)一個管(guan)口，儀(yi)表專(zhuan)業(ye)將法(fa)蘭式差壓變送器安(an)裝在管(guan)口上。變送器的隔(ge)離膜(mo)片(pian)初(chu)用含鉬不銹鋼，為了(le)解(jie)決其耐腐蝕問題，在此(ci)膜(mo)片(pian)上再貼一層聚(ju)四(si)氟乙烯隔(ge)離膜(mo)片(pian)。
這樣的防腐(fu)蝕方(fang)法有時(shi)(shi)仍不(bu)夠理想，差(cha)壓變送器的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼膜片(pian)使用一(yi)段時(shi)(shi)間后，仍發現有針(zhen)孔(kong)狀腐(fu)蝕，即不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼膜片(pian)上出現數個(ge)直(zhi)徑極(ji)小的亂洞(dong)，經研(yan)究(jiu)確認是流體中的離子(zi)穿透聚四氟乙(yi)烯膜片(pian)，與不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼膜片(pian)接觸，將其(qi)腐(fu)蝕。于(yu)是儀(yi)表制(zhi)造廠在膜片(pian)材質上進一(yi)步作了改進。（來源于(yu)網絡）
86-020-31199948/85550363
86-020-85628533
