腐(fǔ)蝕性介質如何選擇(zé)流量計  廣州迪川儀器儀表有(yǒu)限公(gōng)司

在工業生産過程(chéng)中，很多介質都是有(yǒu)微小(xiǎo)或*的腐蝕性。但由于生産需要我們(men)還需要對這些介質(zhì)進(jìn)行計量，如何選擇合适的流量計 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麽是腐蝕現象(xiàng)？腐蝕現象(xiàng)有哪些表現形(xíng)式？
1、腐蝕現象 是金屬在其環境中由(yóu)于化學作用而遭受破壞的現象。一切金屬與合金對于(yú)某些特定環境可以是耐腐蝕的，但(dàn)是在另一些環(huán)境中卻對腐蝕又很敏感。一般來說(shuō)，對于所有環境都耐腐蝕的工業用金屬材料是不存在的。
腐蝕可以分爲均勻腐蝕（ uniform corrosion）或全面腐蝕（ general corrosion）與局部腐蝕（ localized corrosion）。全面腐蝕的腐蝕速度(dù)可用 mm/a等單位來表示。通常将腐蝕速(sù)度在 O.lmm/a以下的材料轉耐腐蝕材料。對(duì)于腐蝕速度較此再大一個(gè)數量級，也即腐蝕速度(dù)爲 1mm/a的材料，對于一般設備有時(shí)可酌情定爲可以使用的(de)材料，對(duì)于(yú)流量儀表的測量元件則是不容許(xǔ)的。根據腐(fǔ)蝕速度(dù)的大小，可以預測(cè)金屬的使用壽命。
2、腐蝕性介質對流(liú)量計的損害

介質的腐蝕性對流量測量(liàng)儀(yí)表是個嚴重威脅，隻有像夾裝式超(chāo)聲波流(liú)量計等個(gè)别種類的流量計受腐蝕影(yǐng)響較小(xiǎo)。

a.腐蝕性介質(zhì)将流(liú)量測量儀表(biǎo)與介質直接接觸的關鍵零部件腐(fǔ)蝕，使之損壞，喪失功能。例如，腐蝕造成差壓變送器膜片損壞，矽油外漏(lòu)而*失效。電磁流(liú)量計電極因腐蝕引起介質外世，導緻勵(lì)磁線圈燒毀等(děng)。

b.流量測量(liàng)儀表的關鍵零部件長時間受(shòu)腐蝕性介質(zhì)的腐蝕而改(gǎi)變幾何尺寸，導(dǎo)緻儀表準确度降低(dī)。例如，轉(zhuǎn)子流量計中的轉子被流體(tǐ)腐蝕後，外形尺寸(cùn)減(jiǎn)小，導緻流量示值偏低。又如渦街流量計中的(de)旋渦發生體被流體腐蝕而寬度尺寸減(jiǎn)小，迎流面表面變得粗糙，從而引起流量(liàng)系數改變。就連受腐(fǔ)蝕介質影(yǐng)響較(jiào)小的夾裝(zhuāng)式超聲波流量(liàng)計，也(yě)常(cháng)因金屬管内壁被介質腐蝕得坑(kēng)坑窪窪，使發射和接收信号變弱，嚴重時喪失靈敏度。

c.縮短儀表壽命。例如金屬管浮子流量計中(zhōng)的錐形管等零部件(jiàn)，使用幾年後，其焊接處被爛穿(chuān)。

d.腐蝕性(xìng)介質滲漏，如(rú)不及(jí)時發現、及時處理，還(hái)容易釀成安全和人身事故。

實際生産過(guò)程中根據長期(qī)總結的檢驗，一般的腐蝕性液(yè)體測量選取電(diàn)磁流量計和超聲波流量計，如果是腐蝕性氣(qì)體可以選擇耐酸不鏽鋼(gāng)材質的渦街流量計或者其他氣體流量計。測量液體介質的電磁(cí)流量計，由于其*的測量原理，可以測量各種有腐蝕性的含微小顆粒的介質，當然(rán)前提(tí)是所測量介質導(dǎo)電，隻需根據介質腐蝕性用不同的(de)襯裏材料和(hé)電極(jí)材料就可很好的(de)解決介質帶腐蝕問題。而超(chāo)聲波就更簡單了，如果選擇外夾式超聲波流量計，基本不用(yòng)考慮介質的腐蝕性，隻是在測量精度上沒有電磁流量計高而已。
3、對流量(liàng)測(cè)量中流體腐蝕的措施
（ 1）定期更(gèng)換(huàn)儀表

腐蝕性介質對金(jīn)屬的(de)腐蝕，情況是多種多樣的。有的腐蝕速度很快，即全面腐蝕，有的腐蝕是輕微的，速度很慢(màn)，即(jí)局部(bù)腐蝕。在作儀表選型時應(yīng)針對具體情況具體分析，然後作出決策。

例如：壓縮空氣和水(shuǐ)，一般認爲是無腐蝕(shí)，其實不然。由于城區大氣中氮氧(yǎng)化合物濃度一般均較高，當(dāng)它被壓縮空氣中的冷凝液吸收後，冷凝液即呈酸性，從而對碳鋼材料(liào)具有輕度腐(fǔ)蝕。這種情(qíng)況在硫酸廠、硝酸廠、氯(lǜ)堿廠等廠區，問題更嚴重些。當然，這時壓縮空氣中所含的除(chú)了稀(xī)硝酸外，可(kě)能還有硫酸、鹽酸等(děng)。水的情況也相似，尤其是河水，由于(yú)其中(zhōng)含有多種離子(zǐ)，也對碳鋼産生(shēng)腐蝕。在這種條件(jiàn)下(xià)使用的儀(yí)表，若幹年後也會出現被腐蝕的痕迹。例(lì)如，停車檢修發現流量節流裝置中的碳鋼環室與(yǔ)流體(tǐ)接觸的表面被(bèi)蝕，變得坑坑窪窪，嚴重時幾何尺寸和形(xíng)狀都發生很大變(biàn)化。而前後直管段内壁(bì)也變得高低(dī)不平。這(zhè)種狀況都不符合檢定規程要求，難以保(bǎo)證原有的儀表度。

這時(shí)就産生一個命題，即是(shì)否(fǒu)設計選(xuǎn)型要将節(jiē)流裝置中的環室(shì)以及前後直管段(duàn)也改(gǎi)爲不鏽鋼材質？當然，如果改爲(wèi)不鏽鋼材質，環室和直管段的腐(fǔ)蝕問題(tí)肯定迎刃而(ér)解，但同時投(tóu)資增加了。而且投(tóu)資增加(jiā)數同管徑有關(guān)，如果公稱通徑較大，則(zé)技資增加就是個不小的數字。所以決策時應根據具(jù)體測量點的測(cè)量度要求、腐蝕嚴重程(chéng)度、預期壽命、預算承受能力等，權衡利弊得失，靈活掌握。如果測量度要求不高（如用于過程(chéng)監視、控制），輕度腐蝕，碳(tàn)鋼(gāng)材料預期壽命 10年以上(shàng)，改爲不鏽鋼後投資(zī)增加較多，那麽，甯可待環室等被腐蝕得(dé)無法繼續使用時，再(zài)将節流裝置整(zhěng)體或損壞(huài)部分予以更新。
（ 2）避重就輕

避重就輕就是(shì)在對工藝流程和有關介質特性深入了解的基礎上，合理選(xuǎn)擇測量方案，同樣可達到(dào)計量或對生産過程進行(háng)控制的目(mù)的，避開(kāi)腐蝕性強的部位，而(ér)選在腐蝕性較輕的部(bù)位，甚至更改被調參數種類。例如（如果可行的話）将流量定值(zhí)調節系統用液位均勻調節或其他合适的變量調節代替，從(cóng)而(ér)避開流量測量儀(yí)表耐腐蝕(shí)的難題。

例如，進污水處理廠的污水流量一般都要測量(liàng)，以便控制污染物排放總量。而污水一般或偏酸性或偏(piān)堿性，而且相應地要加入适量的堿或酸予以(yǐ)中和。那(nà)麽，考慮(lǜ)污水(shuǐ)對流量儀表的腐蝕，當然流量檢測點選在中和(hé)之(zhī)後(hòu)更好一(yī)些。
鋼廠荒煤氣的流量測量也有類似情(qíng)況。荒煤氣中常常含有一定數量的二氧化硫，這種氣體(tǐ)在幹燥的時候腐蝕性并不(bú)大，但荒煤氣離開爐窯(yáo)後，随着輸送距離的增長，氣體溫度逐漸降低，溫度相應升高，并很(hěn)快出現凝液而具有較強的腐蝕性(xìng)。考慮煤氣流量(liàng)測量儀表安裝位置(zhì)時，當然應當選(xuǎn)在氣體出現凝液之前。
（ 3）選擇具(jù)有耐腐蝕特性的儀表
①一般酸(suān)性介質的儀表(biǎo)選型。

渦街流(liú)量傳感器和渦輪流量傳感器，與(yǔ)流(liú)體接觸的部分爲(wèi)耐酸鋼，一般酸性液(yè)體和氣體都能(néng)使用 o

用耐酸鋼制成(chéng)的橢(tuǒ)圓齒輪流量計(jì)，可以滿足一般酸性液體計量的需要(yào)。
②導電液體的(de)儀表(biǎo)選型。

電磁流量計的測量管内襯材料有多種，其中耐腐(fǔ)蝕性能好的是(shì)聚四氟乙烯。電極材料也有好幾種，能滿足絕大多(duō)數腐蝕性介質的需要。在選擇電極材料時，應以滿(mǎn)足需(xū)要爲原則，不要迷信(xìn)貴(guì)金屬，因(yīn)爲貴金屬也不(bú)是的。表 3.17所列(liè)就是鉑銥合金和钽不耐腐(fǔ)蝕的化學介質。當然表中列(liè)入(rù)的也僅僅是示例，而非全(quán)部。

其他像鉑電極的(de)觸媒作用也引起人們的關注。在化(huà)工生産中，鉑是一種(zhǒng)性能很好的催化劑，某些介質(zhì)在(zài)一定條件下與鉑接觸後就發生化學反應(yīng)，已被證明的有雙氧水。鉑電極電磁流量計在(zài)測量雙氧水時，會(huì)在電極表面生成(chéng)氣霧，流量爲零時，輸出也會波動。

選擇合适的電(diàn)極材料和内襯材料測量腐蝕性介質流量，如果流體溫度也在允許範圍之内(nèi)，那是理想(xiǎng)的選擇，其(qí)測量度可以達到（ 0. 3~1） %R。其口徑從幾(jǐ)毫米到(dào) 3m，各種規格齊全，能(néng)滿足各(gè)種測量範圍的需要，但若流體不導電(diàn)，電磁流量計就無能爲力了。
③不導電液體的儀(yí)表選型。
夾裝式超聲流量計工作時流體不(bú)與儀表直接接觸，所以适用于各種腐蝕性流體。
夾裝(zhuāng)式超聲流量計按其原理分類有兩種，其中時差法适用(yòng)于潔淨單相流體，度與管徑和流速有關(guān)，例如(rú)：

a.管徑 >150mm時， v>0.3m/s，不确定度爲± 2%R（經标(biāo)定可達± 1% R）； v ≤ 0.3m/s，不确定度爲± O.Olm/s。

b.管徑(jìng)≤ 150mm時， v>0.3m/s，不确定度爲± 5%； v≤ 0.3m/s，不确定度爲± 0.05m/s。

而多(duō)普勒法(fǎ)流量計适(shì)用于固相含量較多(duō)或(huò)含有(yǒu)氣泡的液體(tǐ)，不确定度隻能達到± 1%~± 10%，顯然比電磁流量計低得多，因此隻在無其他(tā)更好的辦法時才采用。其價格與管道直徑無關，在(zài) DN≤ 200時，超(chāo)聲波儀表比電磁流量(liàng)計貴，而在 DN≥ 250時，超聲流量計比(bǐ)電磁(cí)流量計便宜。
④腐蝕性氣體儀表選型

a.超聲流(liú)量計。近年來，國内(nèi)外天(tiān)然氣工業獲得了迅(xùn)速發展，這(zhè)大大推動(dòng)了天然氣計量(liàng)儀表的發展，其(qí)中專門爲天然氣(qì)計量(liàng)而開發的多聲道超聲流量(liàng)計就是一(yī)顆耀眼的明珠(zhū)，這一技(jì)術如果經移植用于腐蝕性氣體流量測量，應當(dāng)是(shì)可行的，因爲隻要(yào)對測量管(guǎn)内壁作防腐蝕處理(lǐ)即可。但(dàn)具體應用實例現在還未(wèi)見報道。另外這種流量計價格太高。

近年開發的配有(yǒu)夾裝式換能器的超聲流量計，若管道本(běn)身耐腐蝕，就不必(bì)考(kǎo)慮儀表的耐腐蝕問題。例如，管道使用耐腐蝕内襯(chèn)，但此内襯與金屬管之間如果存在氣隙，也會爲夾裝式超聲流量計帶來麻煩。

對于(yú)無耐腐蝕内襯的金屬管道，其内壁經長時間腐蝕往往變(biàn)得高(gāo)低不平，常會造成” V”形和” W”形安裝的換能器聲波反射不一緻，所(suǒ)以信号強(qiáng)度變弱，嚴重時(shí)甚至無法正常測(cè)量。這些都是使用超聲流量計時應當注意的。

b.節流式差壓流量(liàng)計(jì)。現在還未見報道(dào)适用于腐蝕性介質(zhì)的定型商品化(huà)節流式差壓流(liú)量計，但是用戶自行(háng)開發的此類儀表，在幾十(shí)年前就有(yǒu)報道(dào)，其中有很(hěn)成功的流量測量。

工藝設備專業對付(fù)腐蝕性(xìng)氣體的技術幾十年前就已很(hěn)成熟，例如，各種不同直徑管道襯橡膠、襯玻璃、襯聚四氟乙烯等。儀表專業借(jiè)用此(cǐ)優勢，由工藝專業将耐腐蝕性能的(de)微晶(jīng)玻璃孔闆，交工藝專業夾裝在(zài)工藝管道(dào)上，然後在孔闆前後由工(gōng)藝專業各留一個管口，儀表專業将法蘭式差壓變送器安裝在管口上(shàng)。變送器的隔離(lí)膜片初(chū)用含钼不鏽(xiù)鋼，爲了解(jiě)決其耐腐蝕問題，在此膜片上再貼一層聚四氟乙烯隔(gé)離膜片。

這樣的防腐蝕方法有時仍不夠理想，差壓變(biàn)送器的不鏽鋼膜(mó)片使(shǐ)用一段時間後(hòu)，仍發現有針孔狀腐蝕，即不鏽鋼膜片上出現數個直徑極小的亂洞，經研究确認是流(liú)體中的離子穿透聚四氟乙烯膜片(piàn)，與不鏽鋼膜片接觸，将其腐蝕。于是儀表制造廠在(zài)膜片材質上(shàng)進一步作了改進。（來源于網絡）