1、腐蝕現(xian)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(yǔ)合金對于某些(xie)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(bān)來說,對于所有(you)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(kě)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(quan)面腐蝕的腐蝕(shi)速度可用
mm/aO.lmm/a以下(xià)的材料轉耐腐(fu)蝕材料。對于腐(fu)蝕速度較此再(zai)大一🏃個數👌量♉級(ji),也即腐蝕速度(dù)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(xu)的。根據腐蝕速(su)度的大小,可以(yi)預測金屬的使(shi)用壽命。
2、腐(fǔ)蝕性介質對流(liu)量計的損害
介質的腐蝕(shí)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(zhǒng)類的流量計受(shòu)腐蝕影響較小(xiǎo)。
b.流量測量(liàng)儀表的關鍵零(líng)部件長時間受(shòu)腐蝕性介質的(de)腐蝕而改變幾(jǐ)何尺寸,導緻儀(yí)表準确度降低(dī)。例如,轉子㊙️流量(liang)計中💋的轉子被(bèi)流體腐蝕後,外(wài)形尺寸減小,導(dao)緻流量示值偏(piān)低。又✂️如渦街流(liu)量計中的旋渦(wō)發生體被流體(tǐ)腐蝕而寬💜度尺(chi)寸減小,迎流面(mian)表面變得粗糙(cao),從而引起流量(liàng)系數改變。就連(lián)受腐蝕介質影(yǐng)響較小的夾裝(zhuāng)式超📧聲波流量(liang)計,也🌈常因金屬(shǔ)管内🔆壁被介質(zhì)腐蝕得坑坑窪(wa)窪,使發射和接(jie)🌈收信号變弱,嚴(yán)重時喪失靈敏(mǐn)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(guǎn)等零部✍️件,使用(yong)幾年後,其焊接(jie)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(hái)容易釀成安全(quán)⭐和人身事故。
實際生産過(guò)程中根據長期(qī)總結的檢驗,一(yi)般的腐蝕性液(ye)體📱測量選取電(dian)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(ji)或😍者其他氣體(ti)流量計。測量液(yè)體介質的電磁(ci)流量計,由于其(qi)*的測量原理,可(ke)以💜測量各種有(you)腐蝕性的含微(wei)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(tóng)的襯裏材料和(he)電極材料就可(ke)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(běn)不用考慮介質(zhi)的腐蝕性,隻是(shì)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(zhong)流體腐蝕的措(cuo)施
(
1)定(dìng)期更換儀表
腐蝕性介質(zhì)對金屬的腐蝕(shi),情況是多種多(duō)樣的。有的腐蝕(shí)🔆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(biao)選型時應針對(dui)具體情況具體(ti)分析,然後作出(chu)決💯策。
例如(rú):壓縮空氣和水(shui),一般認爲是無(wu)腐蝕,其實不然(ran)。由于🏃♀️城區大🈲氣(qi)中氮氧化合物(wù)濃度一般均較(jiao)高,當它被壓縮(suō)空氣中的🔞冷凝(ning)液吸收後,冷凝(níng)液即呈酸性,從(cong)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(lǜ)堿廠等廠區,問(wèn)題更嚴重些。當(dang)然,這時壓縮空(kong)氣🌈中所含的除(chú)了稀硝酸外,可(ke)能還有硫酸、鹽(yán)酸等。水的情況(kuàng)也相似,尤其是(shì)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(tiao)件下使用的儀(yí)表,若幹年後也(ye)會出現被腐蝕(shi)的痕迹。例如,停(ting)車檢修發現流(liú)量節流裝置中(zhong)的碳鋼環室與(yǔ)流體接觸的表(biao)面被蝕,變得坑(keng)坑窪窪,嚴重時(shí)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(biàn)🛀🏻得高低不平。這(zhè)種狀況都不符(fú)合檢定規程要(yào)求,難以保👉證原(yuan)有的儀表度。
這時就産生(sheng)一個命題,即是(shì)否設計選型要(yao)将節流裝🙇♀️置中(zhong)的環🏃🏻室以及前(qián)後直管段也改(gǎi)爲不鏽鋼材質(zhi)?當然,如果改爲(wèi)不鏽鋼材質,環(huan)室和直管段的(de)腐蝕問題肯定(dìng)迎👌刃而解,但同(tong)時投資增加了(le)。而且投資增加(jia)數同管徑有🍉關(guān),如果公🌍稱通徑(jìng)較大,則技資增(zēng)加就是個不小(xiao)的數字。所以決(jue)策時㊙️應根據具(ju)體測量點的測(ce)量度要求、腐蝕(shí)嚴重程度、預期(qī)壽命、預算承受(shou)能力等,權衡利(lì)弊得失,靈活⭐掌(zhang)握。如果測量✌️度(dù)🈲要求不高(如用(yòng)于過程監視、控(kòng)制),輕度腐蝕,碳(tàn)鋼材料預期壽(shòu)命
10年以上(shàng),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(yong)時,再将節流裝(zhuāng)置整體或損壞(huai)部分予以更新(xin)。
(
2)避重(zhong)就輕
避重(zhòng)就輕就是在對(duì)工藝流程和有(you)關介質特性深(shēn)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(dui)生産過程進行(háng)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(bu)位,甚至更改被(bèi)調參數種類。例(lì)如(如果可行的(de)☂️話)将流量定值(zhí)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(cóng)而避開流量測(cè)量儀表耐腐蝕(shí)的難題。
例(li)如,進污水處理(lǐ)廠的污水流量(liàng)一般都要測量(liàng),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(jiǎn)或酸予以中和(he)。那麽,考慮污水(shuǐ)對流🔴量儀表的(de)腐蝕,當然流量(liàng)檢測點選在中(zhong)和之後更好一(yī)些。
(
3)選擇具有耐(nai)腐蝕特性的儀(yí)表
①一般酸(suan)性介質的儀表(biao)選型。
渦街(jiē)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(néng)使用 o
用耐(nài)酸鋼制成的橢(tuǒ)圓齒輪流量計(ji),可以滿足一般(bān)🌏酸性液🙇🏻體計㊙️量(liàng)的需要。
②導(dǎo)電液體的儀表(biao)選型。
電磁(cí)流量計的測量(liàng)管内襯材料有(you)多種,其中耐腐(fǔ)蝕性能好的🔅是(shì)聚四氟乙烯。電(dian)極材料也有好(hǎo)幾種🐕,能滿足絕(jué)大多數腐㊙️蝕性(xìng)介質的需要。在(zài)選擇電極材料(liao)時,應以滿🌈足需(xū)要💰爲原則㊙️,不要(yào)迷信貴金屬,因(yin)爲貴金屬🍓也不(bú)是的。表 3.17所(suǒ)列就是鉑銥合(hé)金和钽不耐腐(fu)蝕的化學介質(zhi)。當然☀️表中列入(rù)的也僅僅是示(shi)例,而非全部。
其他像鉑電(diàn)極的觸媒作用(yòng)也引起人們的(de)關注。在❗化工✉️生(sheng)産中,鉑是一種(zhong)性能很好的催(cuī)化劑,某些介質(zhi)在一定條件下(xia)與✉️鉑接觸後就(jiù)發生化學反應(yīng),已被證明的有(yǒu)雙✉️氧水。鉑電極(jí)電磁流量☁️計在(zai)測量雙氧水時(shí),會在電極表👉面(mian)生成氣霧,流量(liang)爲零時,輸出🧡也(ye)會波動。
選(xuǎn)擇合适的電極(jí)材料和内襯材(cai)料測量腐蝕性(xìng)介質流量,如果(guo)流體溫度也在(zài)允許範圍之内(nei),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(jiu)無能爲力了。
③不導電液體(tǐ)的儀表選型。
夾裝式超聲(shēng)流量計工作時(shi)流體不與儀表(biao)直接接觸,所🐕以(yǐ)适用于各種腐(fu)蝕性流體。
夾裝式超聲流(liu)量計按其原理(li)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(ru):
a.管徑 >150mm時, v>0.3m/s,不确定(ding)度爲± 2%R1% 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(shì)用于固相含量(liàng)較多或含有氣(qi)🌍泡的液體,不确(que)定度隻能達到(dao)±
1%~10%,顯然(ran)比電磁流量計(jì)低得多,因此隻(zhi)在無其他更好(hao)的辦法✊時才㊙️采(cǎi)用。其價格與管(guan)道直徑無關,在(zai)
DN200時,超(chāo)聲波儀表比電(dian)磁流量計貴,而(ér)在
DN≥
250時(shí),超聲流量計比(bi)電磁流量計便(biàn)宜。
④腐蝕性(xing)氣體儀表選型(xíng)
近(jìn)年開發的配有(yǒu)夾裝式換能器(qi)的超聲流量計(jì),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(shi)内♈襯,但此内襯(chèn)與金屬管之間(jian)如果📞存在氣隙(xi),也會爲夾裝式(shi)超聲流量計帶(dài)來麻煩。
對(dui)于無耐腐蝕内(nei)襯的金屬管道(dao),其内壁經長時(shí)間腐🥰蝕往往變(biàn)得高低不平,常(cháng)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(suǒ)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(yòng)超聲流量計時(shí)應當注意的。
b.節流式差壓(yā)流量計。現在還(hái)未見報道适用(yòng)于腐蝕性介質(zhi)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(shí)年前就有報道(dao),其中有很🈲成功(gōng)的流量測量。
工藝設備專(zhuan)業對付腐蝕性(xing)氣體的技術幾(ji)十年前就已很(hen)成熟🎯,例如,各種(zhǒng)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(jiè)用此優勢,由工(gōng)藝📱專業将耐腐(fǔ)蝕性能的微晶(jīng)玻璃孔闆,交工(gōng)藝專業夾裝在(zài)工藝管道上⚽,然(ran)後在孔闆前後(hòu)由㊙️工藝專業各(gè)留一個管口,儀(yí)表專業将法蘭(lán)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(mù)不鏽鋼,爲了解(jie)決🤟其耐腐蝕問(wèn)題,在此膜片上(shang)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(hòu),仍發現有針孔(kong)狀⚽腐蝕,即不鏽(xiu)鋼膜片💋上出現(xiàn)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(jù)🚩四氟乙烯膜片(piàn),與不鏽鋼膜片(piàn)接觸,将其腐蝕(shí)。于是儀表制造(zào)廠‼️在膜片材質(zhì)上進一步作了(le)改進。(來源于網(wǎng)絡)