關於測量腐(fǔ)蝕性流(liú)體的流量計選型
一、一般酸性介質的儀表選型
金屬管浮子流(liú)量計(jì)可以采用非接觸(chù)磁耦合(hé)傳動和耐腐金屬結構,對於一般酸性介質是可以勝任的;渦街流量計和渦輪流量計與流體接觸的部分為如果采用耐酸鋼材(cái)料,一般酸性液體(tǐ)和氣體都(dōu)能使用;用耐酸(suān)鋼製成的橢(tuǒ)圓齒輪流量計,同樣可(kě)以滿足一般酸性液體計量的需要。至於某一(yī)廠家(jiā)的具體的某個產品是(shì)否適用於某用(yòng)戶的特定介質,除了(le)查閱有關樣本和資料外,還需向流量計廠家詳細(xì)谘詢,能做出承諾更好。一(yī)般來說,有經驗的製造商積累了大量常用材料(liào)使用介質範圍和腐蝕範圍速度的數(shù)據,還有一(yī)些是某些材料不(bú)適用介質範圍的數據,這非常寶貴。但因腐蝕性介質多種多(duō)樣,有些介質(zhì)在現成的資料中(zhōng)往(wǎng)往找不到(dào)答案,這(zhè)時可與製造商聯係,由用戶提供腐蝕性介質,製造商提(tí)供待試材料,在規定條件下掛片(piàn)試驗。
二、導電液體的儀表選型
如果被測流體具(jù)有足夠(gòu)的導電(diàn)性(xìng),那麽可(kě)選流量測量儀表應該(gāi)是電磁流量計了。電(diàn)磁流量計的測量管內(nèi)襯材料(liào)有多種,其中耐腐蝕性能zui好的是聚四氟乙烯。電極材料也有好幾種,能滿(mǎn)足絕大多數腐蝕性介質的需要。在選擇電極材料時(shí),應以(yǐ)滿足需要為原則,不要(yào)迷信貴金(jīn)屬(shǔ),因為貴金屬也不是的。大家都知道被廣(guǎng)泛用於防腐型電磁流量計電(diàn)極材料的金屬鉭的防腐(fǔ)性能非(fēi)常好,但是對於氟化鋁(lǚ)、硝酸鋁、氟化銨(ǎn)、氫氧化鋇、氯化鐵、氯化銅等化學介質來說,他們又是不耐腐蝕的。
其他(tā)像鉑電電極的觸媒作用(yòng)也引起(qǐ)人們關注。在化工中,鉑(bó)是一種性能很好的催化劑,某些介(jiè)質在一定(dìng)條件下與鉑接觸後就(jiù)發生化學反應,已被證(zhèng)明的有(yǒu)雙(shuāng)氧水。鉑電極電磁流量計在(zài)測量雙(shuāng)氧水時,會在電極表麵生成氣霧,流(liú)量為零(líng)時,輸出也會波動。
選(xuǎn)擇合適的電(diàn)極材料和內襯材料測量腐蝕(shí)性介質流(liú)量,如果流體溫度也在允許範圍之內,那是理想的選擇,其(qí)度可以達到(0.3~1)%R。其口徑從幾毫(háo)米到3米不等,各(gè)種規格齊全,能滿足各種測量範(fàn)圍的(de)需要,但如果被測流體不導電,電磁流量計就無能為力了。
三、不導電液體的儀表(biǎo)選型
夾裝式超聲流量計工作時流體不與儀表直接接觸,所以適用於各種腐蝕性(xìng)流體。夾裝式超聲流量計按其原理分類有兩種,其中時差法(fǎ)適用於潔淨單相流體,精確(què)度與管徑和流速有關。
管徑>150mm時,流速>0.3m/s,不確定度為±2%R(經標定可達±1%R);流速≤0.3m/s,不(bú)確定度為±0.01m/s。
管徑≤150mm時,流速>0.3m/s,不確定度為(wéi)±5%;流速≤0.3m/s,不確(què)定度為±0.05m/s。
而(ér)多普勒法流量計適用於固相(xiàng)含(hán)量較多或含有氣泡的液體,不確定度隻(zhī)能達到(dào)±1%~±10%,顯然比電磁流量計低得多,因此(cǐ)隻在無其他更(gèng)好的辦(bàn)法時(shí)才采用。其價格與管道直徑無關,在DN≤200時,超聲波儀表比電磁流(liú)量計貴(guì),而(ér)在DN≥250時,超聲流量計比電磁流量計便宜。
四、腐蝕性氣體儀表選型
1、超聲流量計(jì)
近年來,國內外(wài)天(tiān)然氣(qì)工業獲得了迅速發展推動了天然氣計量儀表的發展,其中專門為天然氣計量而開發的多聲道超聲流量計就是一個典型,這一技術如果經移植用於腐蝕性氣體流量測量(liàng),應當是可行的,因為隻(zhī)要對測量管內壁作防腐蝕處理即可。但具體(tǐ)應用實例現在還未見報道。另外有一種情況還不容樂觀,即這種流量計價格太高,有待於製造商降低成本,下調售價。
近年開發的配有夾裝式換能(néng)器的超聲流量計,若管道本身耐腐蝕,就不必考慮儀表的耐腐蝕問題。例如,管(guǎn)道使用耐腐蝕(shí)內襯,但此內襯與金(jīn)屬管之間如果存在氣隙,也會為夾裝式超聲流量計帶來麻煩。對於無(wú)耐腐蝕內襯的金屬管道,其內壁經長時間腐蝕往往變的高低不平,常會造成“V”形(xíng)和(hé)“W”形(xíng)安裝的換能器聲波發射不一致,所以信號強度變弱,嚴(yán)重時甚至無法(fǎ)正常測量。這些(xiē)都是使用超聲流量計時應當注(zhù)意的。
2、節流式差壓流量計
節流式差壓流量計種類較多,常見的有V錐流量計、噴嘴流量計、標準孔板、文丘裏流(liú)量計、標準噴嘴等。但是目前仍然沒有適用於腐蝕性介(jiè)質的定型商品化節(jiē)流式差壓流量(liàng)計,但是用戶自行開發的此類儀表,在(zài)幾十年前就有應用,其中有(yǒu)很成功的氯氣流量測量。
工藝設備對付腐蝕性氣體的技術(shù)幾十年前就已很成熟,例如(rú),各種不同直徑管(guǎn)道襯橡膠(jiāo)、襯玻璃、襯聚四氟乙烯等。儀表借用此優(yōu)勢,由工藝將耐腐蝕(shí)性能極佳的微晶玻璃孔板,交工藝夾裝在工藝管道上,然後在孔板前(qián)後由工藝各留一個管口,儀表將法蘭式差(chà)壓(yā)變送器安(ān)裝在管口上。變送器(qì)的隔離膜片zui初用含(hán)鉬不鏽鋼(gāng),為了解決其耐腐蝕問題,在此膜片上再貼一層聚四氟乙烯隔離(lí)默片, 這樣的防腐蝕方法有時仍不夠理想,差(chà)壓變送器的(de)不鏽鋼膜片使(shǐ)用一段時間後,仍發現有針孔狀腐蝕,即不鏽鋼(gāng)膜片上出現數個直徑小的孔洞,經研究確認是流體中的(de)離子穿透聚四氟乙烯膜片,與不鏽(xiù)鋼膜片接觸,將其(qí)腐蝕。於是儀表(biǎo)製造廠(chǎng)在膜片材質上進一(yī)步(bù)作了改進,例如,提供鉭(tǎn)膜片雙法(fǎ)蘭差壓變送器(qì)。但是,正像前麵所(suǒ)說過的,鉭膜片不能解決所有問題,也隻是使獲得解決的問題更多一些。
耐腐蝕節流式差壓流量計的另一個解決方案是用隔離液將耐腐蝕能力較差(chà)的儀(yí)表(biǎo)同(tóng)強腐蝕流(liú)體隔離開(kāi)來。其中,強腐(fǔ)蝕氣體常用的(de)隔離液有氟油(三氟氯乙烯聚合物)。該解決方案(àn)中的差壓變送器其差壓測量上限可以比雙法蘭(lán)差壓變送器小得多,但是氟油較貴,隔離(lí)容器仍要用耐腐蝕材料製造,所以也很費事。
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