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测量腐蚀性液体时候流量计如何正确选用
浏览: 发布日期:2018-07-12
 在工业消费过程中,很多介质都是有微小或极强的腐蚀性。但由于消费需求我们还需求对这些介质停止计量,如何选择适宜的流量计停止丈量?如何选用丈量腐蚀性介质的流量计?首先我们需求理解什么是腐蚀现象?腐蚀现象有哪些表现方式?
1、腐蚀现象 是金属在其环境中由于化学作用而遭受毁坏的现象。一切金属与合金关于某些特定环境能够是耐腐蚀的,但是在另一些环境中却对腐蚀又很敏感。普通来说,关于一切环境都耐腐蚀的工业用金属资料是不存在的。
腐蚀能够分为平均腐蚀(uniform corrosion)或全面腐蚀(general corrosion)与部分腐蚀(localized corrosion)。全面腐蚀的腐蚀速度可用mm/a等单位来表示。通常将腐蚀速度在O.lmm/a以下的资料转耐腐蚀资料。关于腐蚀速度较此再大一个数量级,也即腐蚀速度为1mm/a的资料,关于普通设备有时可酌情定为能够运用的资料,关于流量仪表的丈量元件则是不允许的。依据腐蚀速度的大小,能够预测金属的运用寿命。
2、腐蚀性介质对流量计的损伤
   介质的腐蚀性对流量丈量仪表是个严重要挟,只要像夹装式超声波流量计等个别品种的流量计受腐蚀影响较小。
a.腐蚀性介质将流量丈量仪表与介质直接接触的关键零部件腐蚀,使之损坏,丧失功用。例如,腐蚀形成差压变送器膜片损坏,硅油外漏而完整失效。电磁流量计电极因腐蚀惹起介质外世,招致励磁线圈烧毁等。
b.流量丈量仪表的关键零部件长时间受腐蚀性介质的腐蚀而改动几何尺寸,招致仪表精确度降低。例如,转子流量计中的转子被流体腐蚀后,外形尺寸减小,招致流量示值偏低。又如涡街流量计中的旋涡发作体被流体腐蚀而宽度尺寸减小,迎流面外表变得粗糙,从而惹起流量系数改动。就连受腐蚀介质影响较小的夹装式超声波流量计,也常因金属管内壁被介质腐蚀得坑坑洼洼,使发射和接纳信号变弱,严重时丧失灵活度。
c.缩短仪表寿命。例如金属管浮子流量计中的锥形管等零部件,运用几年后,其焊接处被烂穿。
d.腐蚀性介质渗漏,如不及时发现、及时处置,还容易酿成平安和人身事故。
实践消费过程中依据长期总结的检验,普通的腐蚀性液体丈量选取电磁流量计和超声波流量计,假如是腐蚀性气体能够选择耐酸不锈钢材质的涡街流量计或者其他气体流量计。丈量液体介质的电磁流量计,由于其共同的丈量原理,能够丈量各种有腐蚀性的含微小颗粒的介质,当然前提是所丈量介质导电,只需依据介质腐蚀性用不同的衬里资料和电极资料就可很好的处理介质带腐蚀问题。而超声波就更简单了,假如选择外夹式超声波流量计,根本不用思索介质的腐蚀性,只是在丈量精度上没有电磁流量计高而已。
3、对流量丈量中流体腐蚀的措施
(1)定期改换仪表
   腐蚀性介质对金属的腐蚀,状况是多种多样的。有的腐蚀速度很快,即全面腐蚀,有的腐蚀是细微的,速度很慢,即部分腐蚀。在作仪表选型时应针对详细状况详细剖析,然后作出决策。
   例如:紧缩空气和水,普通以为是无腐蚀,其实不然。由于城区大气中氮氧化合物浓度普通均较高,当它被紧缩空气中的冷凝液吸收后,冷凝液即呈酸性,从而对碳钢资料具有轻度腐蚀。这种状况在硫酸厂、硝酸厂、氯碱厂等厂区,问题更严重些。当然,这时紧缩空气中所含的除了稀硝酸外,可能还有硫酸、盐酸等。水的状况也类似,特别是河水,由于其中含有多种离子,也对碳钢产生腐蚀。在这种条件下运用的仪表,若干年后也会呈现被腐蚀的痕迹。例如,停车检修发现流量节流安装中的碳钢环室与流体接触的外表被蚀,变得坑坑洼洼,严重时几何尺寸和外形都发作很大变化。而前后直管段内壁也变得上下不平。这种情况都不契合检定规程请求,难以保证原有的仪表准确度。
   这时就产生一个命题,即能否设计选型要将节流安装中的环室以及前后直管段也改为不锈钢材质?当然,假如改为不锈钢材质,环室和直管段的腐蚀问题肯定迎刃而解,但同时投资增加了。而且投资增加数同管径有关,假如公称通径较大,则技资增加就是个不小的数字。所以决策时应依据详细丈量点的丈量准确度请求、腐蚀严重水平、预期寿命、预算接受才能等,权衡利害得失,灵敏控制。假如丈量准确度请求不高(如用于过程监视、控制),轻度腐蚀,碳钢资料预期寿命10年以上,改为不锈钢后投资增加较多,那么,宁可待环室等被腐蚀得无法继续运用时,再将节流安装整体或损坏局部予以更新。
(2)拈轻怕重
   拈轻怕重就是在对工艺流程和有关介质特性深化理解的根底上,合理选择丈量计划,同样可到达计量或对消费过程停止控制的目的,避开腐蚀性强的部位,而选在腐蚀性较轻的部位,以至更改被调参数品种。例如(假如可行的话)将流量定值调理系统用液位平均调理或其他适宜的变量调理替代,从而避开流量丈量仪表耐腐蚀的难题。
   例如,进污水处置厂的污水流量普通都要丈量,以便控制污染物排放总量。而污水普通或偏酸性或偏碱性,而且相应地要参加适量的碱或酸予以中和。那么,思索污水对流量仪表的腐蚀,当然流量检测点选在中和之后更好一些。
钢厂荒煤气的流量丈量也有相似状况。荒煤气中常常含有一定数量的二氧化硫,这种气体在枯燥的时分腐蚀性并不大,但荒煤气分开炉窑后,随着保送间隔的增长,气体温度逐步降低,温度相应升高,并很快呈现凝液而具有较强的腐蚀性。思索煤气流量丈量仪表装置位置时,当然应中选在气体呈现凝液之前。
(3)选择具有耐腐蚀特性的仪表
①普通酸性介质的仪表选型。
   涡街流量传感器和涡轮番量传感器,与流体接触的局部为耐酸钢,普通酸性液体和气体都能运用o
   用耐酸钢制成的椭圆齿轮番量计,能够满足普通酸性液体准确计量的需求。
②导电液体的仪表选型。
   电磁流量计的丈量管内衬资料有多种,其中耐腐蚀性能好的是聚四氟乙烯。电极资料也有好几种,能满足绝大多数腐蚀性介质的需求。在选择电极资料时,应以满足需求为准绳,不要迷信贵金属,由于贵金属也不是万能的。表3.17所列就是铂铱合金和钽不耐腐蚀的化学介质。当然表中列入的也仅仅是示例,而非全部。
   其他像铂电极的触媒作用也惹起人们的关注。在化工消费中,铂是一种性能很好的催化剂,某些介质在一定条件下与铂接触后就发作化学反响,已被证明的有双氧水。铂电极电磁流量计在丈量双氧水时,会在电极外表生成气雾,流量为零时,输出也会动摇。
   选择适宜的电极资料和内衬资料丈量腐蚀性介质流量,假如流体温度也在允许范围之内,那是理想的选择,其丈量准确度能够到达(0. 3~1) %R。其口径从几毫米到3m,各种规格齐全,能满足各种丈量范围的需求,但若流体不导电,电磁流量计就无能为力了。
③不导电液体的仪表选型。
夹装式超声流量计工作时流体不与仪表直接接触,所以适用于各种腐蚀性流体。
夹装式超声流量计按其原理分类有两种,其中时差法适用于干净单相流体,准确度与管径和流速有关,例如:
a.管径>150mm时, v>0.3m/s,不肯定度为±2%R(经标定可达±1% R); v ≤0.3m/s,不肯定度为±O.Olm/s。
b.管径≤150mm时, v>0.3m/s,不肯定度为±5%; v≤ 0.3m/s,不肯定度为±0.05m/s。
   而多普勒法流量计适用于固相含量较多或含有气泡的液体,不肯定度只能到达±1%~±10%,显然比电磁流量计低得多,因而只在无其他更好的方法时才采用。其价钱与管道直径无关,在DN≤200时,超声波仪表比电磁流量计贵,而在DN≥250时,超声流量计比电磁流量计廉价。
④腐蚀性气体仪表选型
a.超声流量计。近年来,国内外自然气工业取得了疾速开展,这大大推进了自然气计量仪表的开展,其中特地为自然气计量而开发的多声道超声流量计就是一颗耀眼的明珠,这一技术假如经移植用于腐蚀性气体流量丈量,应当是可行的,由于只需对丈量管内壁作防腐蚀处置即可。但详细应用实例如今还未见报道。另外这种流量计价钱太高。
   近年开发的配有夹装式换能器的超声流量计,若管道自身耐腐蚀,就不用思索仪表的耐腐蚀问题。例如,管道运用耐腐蚀内衬,但此内衬与金属管之间假如存在气隙,也会为夹装式超声流量计带来费事。
关于无耐腐蚀内衬的金属管道,其内壁经长时间腐蚀常常变得上下不平,常会形成”V”形和”W”形装置的换能器声波反射不分歧,所以信号强度变弱,严重时以至无法正常丈量。这些都是运用超声流量计时应当留意的。
b.节流式差压流量计。如今还未见报道适用于腐蚀性介质的定型商品化节流式差压流量计,但是用户自行开发的此类仪表,在几十年前就有报道,其中有很胜利的氯气流量丈量。
   工艺设备专业对付腐蚀性气体的技术几十年前就已很成熟,例如,各种不同直径管道衬橡胶、衬玻璃、衬聚四氟乙烯等。仪表专业借用此优势,由工艺专业将耐腐蚀性能极佳的微晶玻璃孔板,交工艺专业夹装在工艺管道上,然后在孔板前后由工艺专业各留一个管口,仪表专业将法兰式差压变送器装置在管口上。变送器的隔离膜片初用含钼不锈钢,为理解决其耐腐蚀问题,在此膜片上再贴一层聚四氟乙烯隔离膜片。
   这样的防腐蚀办法有时仍不够理想,差压变送器的不锈钢膜片运用一段时间后,仍发现有针孔状腐蚀,即不锈钢膜片上呈现数个直径极小的乱洞,经研讨确认是流体中的离子穿透聚四氟乙烯膜片,与不锈钢膜片接触,将其腐蚀。于是仪表制造厂在膜片材质上进一步作了改良。


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