關(guān)于測量腐蝕性流體的流量計選型

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

一、一般酸性介質(zhì)的儀表選型

   金屬管浮子流量計可以采用非接觸磁耦合傳動和耐腐金屬結(jié)構(gòu)，對于一般酸性介質(zhì)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，同樣可以滿足一般酸性液體精確計量的需要。至于某一廠家的具體的某個產(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，還需向流量計廠家詳細(xì)咨詢，能做出承諾更好。一般來說，有經(jīng)驗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。

二、導(dǎo)電液體的儀表選型

    如果被測流體具有足夠的導(dǎo)電性，那么首選流量測量儀表應(yīng)該是電磁流量計了。電磁流量計的測量管內(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，應(yīng)以滿足需要為原則，不要迷信貴金屬,因為貴金屬也不是萬能的。大家都知道被廣泛用于防腐型電磁流量計電極材料的金屬鉭的防腐性能非常好，但是對于氟化鋁、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。鉑電極電磁流量計在測量雙氧水時，會在電極表面生成氣霧，流量為零時，輸出也會波動。

    選擇合適的電極材料和內(nèi)襯材料測量腐蝕性介質(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，能滿足各種測量范圍的需要，但如果被測流體不導(dǎo)電，電磁流量計就無能為力了。

三、不導(dǎo)電液體的儀表選型

    夾裝式超聲流量計工作時流體不與儀表直接接觸，所以適用于各種腐蝕性流體。夾裝式超聲流量計按其原理分類有兩種，其中時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，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，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％，顯然比電磁流量計低得多，因此只在無其他更好的辦法時才采用。其價格與管道直徑無關(guān)，在DN≤200時，超聲波儀表比電磁流量計貴，而在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

    近年來，國內(nèi)外天然氣工業(yè)獲得了迅速發(fā)展推動了天然氣計量儀表的發(fā)展，其中專門為天然氣計量而開發(fā)的多聲道超聲流量計就是一個典型，這一技術(shù)如果經(jīng)移植用于腐蝕性氣體流量測量，應(yīng)當(dāng)是可行的，因為只要對測量管內(nèi)壁作防腐蝕處理即可。但具體應(yīng)用實例現(xiàn)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，有待于制造商降低成本，下調(diào)售價。

    近年開發(fā)的配有夾裝式換能器的超聲流量計，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，也會為夾裝式超聲流量計帶來麻煩。對于無耐腐蝕內(nèi)襯的金屬管道，其內(nèi)壁經(jīng)長時間腐蝕往往變的高低不平，常會造成“V”形和“W”形安裝的換能器聲波發(fā)射不一致，所以信號強(qiáng)度變?nèi)酰瑖?yán)重時甚至無法正常測量。這些都是使用超聲流量計時應(yīng)當(dāng)注意的。

2、節(jié)流式差壓流量計

    節(jié)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(biāo)準(zhǔn)孔板、文丘里流量計、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,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量。

    工藝設(shè)備專業(yè)對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，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仍不夠理想，差壓變送器的不銹鋼膜片使用一段時間后，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)流式差壓流量計的另一個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，所以也很費事。

    誠然，關(guān)于對腐蝕性流體進(jìn)行流量計選型的方法和注意事項還有很多，本文僅僅是鼎誠儀表結(jié)合以往經(jīng)驗的一點點小小的總結(jié)，不足和欠缺的地方還有很多，歡迎大家指導(dǎo)和補(bǔ)充。