關(guān)于測(cè)量腐蝕性流體的流量計(jì)選型

之前我們介紹了腐蝕性流體對(duì)流量測(cè)量?jī)x表的危害及如何進(jìn)行此類流體的流量測(cè)量，其中重要的一個(gè)方法就是選用防腐型流量測(cè)量?jī)x表，下面就具體談?wù)勱P(guān)于測(cè)量腐蝕性流體的流量計(jì)選型。

一、一般酸性介質(zhì)的儀表選型

   金屬管浮子流量計(jì)可以采用非接觸磁耦合傳動(dòng)和耐腐金屬結(jié)構(gòu)，對(duì)于一般酸性介質(zhì)是可以勝任的；渦街流量計(jì)和渦輪流量計(jì)與流體接觸的部分為如果采用耐酸鋼材料，一般酸性液體和氣體都能使用；用耐酸鋼制成的橢圓齒輪流量計(jì)，同樣可以滿足一般酸性液體精確計(jì)量的需要。至于某一廠家的具體的某個(gè)產(chǎn)品是否適用于某用戶的特定介質(zhì)，除了查閱有關(guān)樣本和資料外，還需向流量計(jì)廠家詳細(xì)咨詢，能做出承諾更好。一般來說，有經(jīng)驗(yàn)的制造商積累了大量常用材料使用介質(zhì)范圍和腐蝕范圍速度的數(shù)據(jù)，還有一些是某些材料不適用介質(zhì)范圍的數(shù)據(jù)，這非常寶貴。但因腐蝕性介質(zhì)多種多樣，有些介質(zhì)在現(xiàn)成的資料中往往找不到答案，這時(shí)可與制造商聯(lián)系，由用戶提供腐蝕性介質(zhì)，制造商提供待試材料，在規(guī)定條件下掛片試驗(yàn)。

二、導(dǎo)電液體的儀表選型

    如果被測(cè)流體具有足夠的導(dǎo)電性，那么首選流量測(cè)量?jī)x表應(yīng)該是電磁流量計(jì)了。電磁流量計(jì)的測(cè)量管內(nèi)襯材料有多種，其中耐腐蝕性能最好的是聚四氟乙烯。電極材料也有好幾種，能滿足絕大多數(shù)腐蝕性介質(zhì)的需要。在選擇電極材料時(shí)，應(yīng)以滿足需要為原則，不要迷信貴金屬,因?yàn)橘F金屬也不是萬能的。大家都知道被廣泛用于防腐型電磁流量計(jì)電極材料的金屬鉭的防腐性能非常好，但是對(duì)于氟化鋁、硝酸鋁、氟化銨、氫氧化鋇、氯化鐵、氯化銅等化學(xué)介質(zhì)來說，他們又是不耐腐蝕的。

    其他像鉑電電極的觸媒作用也引起人們關(guān)注。在化工生產(chǎn)中，鉑是一種性能很好的催化劑，某些介質(zhì)在一定條件下與鉑接觸后就發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，已被證明的有雙氧水。鉑電極電磁流量計(jì)在測(cè)量雙氧水時(shí)，會(huì)在電極表面生成氣霧，流量為零時(shí)，輸出也會(huì)波動(dòng)。

    選擇合適的電極材料和內(nèi)襯材料測(cè)量腐蝕性介質(zhì)流量，如果流體溫度也在允許范圍之內(nèi)，那是理想的選擇，其測(cè)量精確度可以達(dá)到（0.3～1）%R。其口徑從幾毫米到3米不等，各種規(guī)格齊全，能滿足各種測(cè)量范圍的需要，但如果被測(cè)流體不導(dǎo)電，電磁流量計(jì)就無能為力了。

三、不導(dǎo)電液體的儀表選型

    夾裝式超聲流量計(jì)工作時(shí)流體不與儀表直接接觸，所以適用于各種腐蝕性流體。夾裝式超聲流量計(jì)按其原理分類有兩種，其中時(shí)差法適用于潔凈單相流體，精確度與管徑和流速有關(guān)。

• 管徑>150mm時(shí)，流速>0.3m/s，不確定度為±2％R（經(jīng)標(biāo)定可達(dá)±1％R）；流速≤0.3m/s，不確定度為±0.01m/s。
• 管徑≤150mm時(shí)，流速>0.3m/s，不確定度為±5％；流速≤0.3m/s，不確定度為±0.05m/s。

    而多普勒法流量計(jì)適用于固相含量較多或含有氣泡的液體，不確定度只能達(dá)到±1％～±10％，顯然比電磁流量計(jì)低得多，因此只在無其他更好的辦法時(shí)才采用。其價(jià)格與管道直徑無關(guān)，在DN≤200時(shí)，超聲波儀表比電磁流量計(jì)貴，而在DN≥250時(shí)，超聲流量計(jì)比電磁流量計(jì)便宜。

四、腐蝕性氣體儀表選型

1、超聲流量計(jì)

    近年來，國(guó)內(nèi)外天然氣工業(yè)獲得了迅速發(fā)展推動(dòng)了天然氣計(jì)量?jī)x表的發(fā)展，其中專門為天然氣計(jì)量而開發(fā)的多聲道超聲流量計(jì)就是一個(gè)典型，這一技術(shù)如果經(jīng)移植用于腐蝕性氣體流量測(cè)量，應(yīng)當(dāng)是可行的，因?yàn)橹灰獙?duì)測(cè)量管內(nèi)壁作防腐蝕處理即可。但具體應(yīng)用實(shí)例現(xiàn)在還未見報(bào)道。另外有一種情況還不容樂觀，即這種流量計(jì)價(jià)格太高，有待于制造商降低成本，下調(diào)售價(jià)。

    近年開發(fā)的配有夾裝式換能器的超聲流量計(jì)，若管道本身耐腐蝕，就不必考慮儀表的耐腐蝕問題。例如，管道使用耐腐蝕內(nèi)襯，但此內(nèi)襯與金屬管之間如果存在氣隙，也會(huì)為夾裝式超聲流量計(jì)帶來麻煩。對(duì)于無耐腐蝕內(nèi)襯的金屬管道，其內(nèi)壁經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間腐蝕往往變的高低不平，常會(huì)造成“V”形和“W”形安裝的換能器聲波發(fā)射不一致，所以信號(hào)強(qiáng)度變?nèi)酰瑖?yán)重時(shí)甚至無法正常測(cè)量。這些都是使用超聲流量計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的。

2、節(jié)流式差壓流量計(jì)

    節(jié)流式差壓流量計(jì)種類較多，常見的有V錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、文丘里流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等。但是目前仍然沒有適用于腐蝕性介質(zhì)的定型商品化節(jié)流式差壓流量計(jì),但是用戶自行開發(fā)的此類儀表，在幾十年前就有應(yīng)用，其中有很成功的氯氣流量測(cè)量。

    工藝設(shè)備專業(yè)對(duì)付腐蝕性氣體的技術(shù)幾十年前就已很成熟，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(yè)借用此優(yōu)勢(shì)，由工藝專業(yè)將耐腐蝕性能極佳的微晶玻璃孔板，交工藝專業(yè)夾裝在工藝管道上，然后在孔板前后由工藝專業(yè)各留一個(gè)管口，儀表專業(yè)將法蘭式差壓變送器安裝在管口上。變送器的隔離膜片最初用含鉬不銹鋼，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默片， 這樣的防腐蝕方法有時(shí)仍不夠理想，差壓變送器的不銹鋼膜片使用一段時(shí)間后，仍發(fā)現(xiàn)有針孔狀腐蝕，即不銹鋼膜片上出現(xiàn)數(shù)個(gè)直徑極小的孔洞，經(jīng)研究確認(rèn)是流體中的離子穿透聚四氟乙烯膜片，與不銹鋼膜片接觸，將其腐蝕。于是儀表制造廠在膜片材質(zhì)上進(jìn)一步作了改進(jìn)，例如，提供鉭膜片雙法蘭差壓變送器。但是，正像前面所說過的，鉭膜片不能解決所有問題，也只是使得到解決的問題更多一些。

    耐腐蝕節(jié)流式差壓流量計(jì)的另一個(gè)解決方案是用隔離液將耐腐蝕能力較差的儀表同強(qiáng)腐蝕流體隔離開來。其中，強(qiáng)腐蝕氣體常用的隔離液有氟油（三氟氯乙烯聚合物）。該解決方案中的差壓變送器其差壓測(cè)量上限可以比雙法蘭差壓變送器小得多，但是氟油較貴，隔離容器仍要用耐腐蝕材料制造，所以也很費(fèi)事。

    誠(chéng)然，關(guān)于對(duì)腐蝕性流體進(jìn)行流量計(jì)選型的方法和注意事項(xiàng)還有很多，本文僅僅是鼎誠(chéng)儀表結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)的一點(diǎn)點(diǎn)小小的總結(jié)，不足和欠缺的地方還有很多，歡迎大家指導(dǎo)和補(bǔ)充。