摘 要：在生產(chǎn)過(guò)程中酸、堿、鹽等介質(zhì)均有一定的腐蝕性，對(duì)測(cè)量其流量的儀表將造成一定的影響。本文以質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量為例，論述了腐蝕性介質(zhì)對(duì)儀表的影響，并討論質(zhì)量流量計(jì)在腐蝕性場(chǎng)合的應(yīng)用。最后介紹其他幾種測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的解決方案。

關(guān)鍵字：腐蝕性 流量 質(zhì)量流量計(jì) 儀表

    0 引言

    在生產(chǎn)過(guò)程中酸、堿、鹽等介質(zhì)均有一定的腐蝕性，對(duì)測(cè)量其流量的儀表將造成一定的影響，如儀表的壽命、精度、使用范圍等，甚至可能由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)或未及時(shí)處理腐蝕性介質(zhì)的滲漏而釀成安全和人身事故，必須加以重視。

    1 腐蝕現(xiàn)象

    腐蝕是金屬在其環(huán)境中由于化學(xué)作用而遭受破壞的現(xiàn)象。一切金屬與合金對(duì)于某些特定環(huán)境可以是耐腐蝕的，但是在另一些環(huán)境中又對(duì)腐蝕很敏感。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于所有環(huán)境都耐腐蝕的工業(yè)用金屬材料是不存在的。

    腐蝕可以分為均勻腐蝕、全面腐蝕與局部腐蝕。全面腐蝕的腐蝕速度可用mm/a等單位來(lái)表示，通常將腐蝕速度在0.1mm/a以下的材料作為耐腐蝕材料。對(duì)于腐蝕速度較此再大一個(gè)數(shù)量級(jí)即腐蝕速度為1mm/a的材料，可酌情使用。對(duì)于流量?jī)x表的測(cè)量元件，則是不允許的。根據(jù)腐蝕速度的大小，可以預(yù)測(cè)金屬的使用壽命。

    2 腐蝕對(duì)流量計(jì)的影響

    介質(zhì)對(duì)流量?jī)x表接液部分的腐蝕可能會(huì)導(dǎo)致儀表性能變差甚至損壞。例如在質(zhì)量流量計(jì)中，作為接液關(guān)鍵零部件的全金屬測(cè)量的管腐蝕是個(gè)嚴(yán)重的威脅。

    腐蝕對(duì)流量計(jì)的威脅大致分為以下幾種：

    1）流量測(cè)量?jī)x表的關(guān)鍵零部件長(zhǎng)時(shí)間受腐蝕性介質(zhì)的腐蝕而改變幾何尺寸，導(dǎo)致儀表準(zhǔn)確度降低。

    例如，質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量管在長(zhǎng)期使用后管壁變薄，重量變輕，必然導(dǎo)致質(zhì)量流量的測(cè)量精度降低，耐壓能力降低。而且介質(zhì)的密度測(cè)量與測(cè)量管的振動(dòng)頻率成正比，測(cè)量管實(shí)際重量減少，必然導(dǎo)致密度測(cè)量偏小。在實(shí)際應(yīng)用中，雙測(cè)量管不可能對(duì)稱腐蝕，腐蝕必然會(huì)導(dǎo)致兩根測(cè)量管重量不同，重量分布不同，影響到振動(dòng)平衡，產(chǎn)生零飄。

    又如渦街流量計(jì)中的旋渦發(fā)生體被流體腐蝕，造成寬度尺寸減小，迎流面表面變得粗糙，從而引起流量系數(shù)改變。就連受腐蝕介質(zhì)影響較小的夾裝式超聲波流量計(jì)，也常因金屬管內(nèi)壁被介質(zhì)腐蝕得坑坑洼洼，使發(fā)射和接收信號(hào)變?nèi)酰瑖?yán)重時(shí)喪失靈敏度。

    2）腐蝕性介質(zhì)將流量測(cè)量?jī)x表與介質(zhì)直接接觸的關(guān)鍵零部件腐蝕，使之損壞，喪失功能。

    例如，質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量管被腐蝕穿，導(dǎo)致測(cè)量傳感器燒毀；造成差壓變送器膜片損壞，硅油外漏而失效；電磁流量計(jì)電極因腐蝕引起介質(zhì)外泄，導(dǎo)致勵(lì)磁線外圈燒毀等。

    3）縮短儀表壽命。

    例如，在有些特殊場(chǎng)合，全部用防腐材料成本太高，于是關(guān)鍵測(cè)量部件選用防腐材料，而過(guò)程連接如法蘭選取一般防腐或者非防腐材料，在使用幾年后過(guò)程連接處被穿爛。

    4）造成安全事故。

    腐蝕性介質(zhì)滲漏，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，還容易釀成安全和人身事故。正因?yàn)槿绱耍芏嗔髁績(jī)x表廠商，如E+H為其質(zhì)量流量計(jì)設(shè)計(jì)了第二腔室，安裝了泄漏傳感器，一旦測(cè)量管發(fā)生泄漏立刻報(bào)警，并且第二腔室還能阻止或延緩泄漏的進(jìn)程，為故障處理提供了寶貴時(shí)間。

    3 質(zhì)量流量計(jì)在腐蝕性介質(zhì)中的應(yīng)用

    科氏力質(zhì)量流量計(jì)是一種設(shè)計(jì)、性能優(yōu)異的流量計(jì)（見(jiàn)圖1）。它的技術(shù)含量高，包含有很多項(xiàng)功能，可直接測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量流量，且受流體粘度、密度、壓力、溫度等因素的影響很小，測(cè)量精度僅與傳感器左右檢測(cè)時(shí)間差信號(hào)有關(guān)，因此在很多領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

圖1 科氏力質(zhì)量流量計(jì)

    質(zhì)量流量計(jì)的接液部件為測(cè)量管和過(guò)程連接，測(cè)量管為全金屬結(jié)構(gòu)，且無(wú)法增加內(nèi)襯，如圖2所示，腐蝕性介質(zhì)對(duì)其影響更為明顯。    

圖2 質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量管

    由于不能通過(guò)增加內(nèi)襯來(lái)保護(hù)測(cè)量管，故在用質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的時(shí)候，測(cè)量管材質(zhì)的防腐性尤其重要。在儀表選型的時(shí)候，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)、濃度、溫度等因素多方面考慮，查詢腐蝕性表，來(lái)確定測(cè)量管的材質(zhì)。

    在一些不常見(jiàn)腐蝕介質(zhì)測(cè)量?jī)x表選型的時(shí)候，確定某一公司的具體的某個(gè)產(chǎn)品是否適用，除了查閱有關(guān)樣本和資料外，還需向制造商詳細(xì)咨詢，能獲得更好的承諾。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)，而且還有一些是某些材料不適用介質(zhì)范圍的數(shù)據(jù)，這些都能為我們更好地選擇儀表提供幫助。

    然而因腐蝕性介質(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)。    

    表1列舉了幾種市場(chǎng)上的主流的質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量管材質(zhì)，在使用中我們可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合適的測(cè)量管材質(zhì)，以達(dá)到實(shí)用要求。表1只是一種材質(zhì)載腐蝕性測(cè)量中大概的應(yīng)用范圍，在實(shí)際選型中還需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況，查詢腐蝕性表或詢問(wèn)儀表制造商，來(lái)確定測(cè)量管材料。

表1 測(cè)量管特點(diǎn)及適用范圍

    表2說(shuō)明了40%的*的腐蝕性。從腐蝕性表中得到，用質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量*，可以選用Alloy-C材質(zhì)的測(cè)量管，但是介質(zhì)溫度達(dá)到60攝氏度的時(shí)候，Alloy-C對(duì)*的耐腐性變差，儀表壽命降低。

表2 40%*腐蝕性表

    4 結(jié)束語(yǔ)

    面對(duì)腐蝕性介質(zhì)的時(shí)候，我們可以通過(guò)定期更換儀表，達(dá)到生產(chǎn)和測(cè)量的目的；也可以選擇具有耐腐蝕特性的儀表，增加儀表的使用壽命；也可以通過(guò)修改工藝，避重就輕，選擇合理測(cè)量方案，達(dá)到計(jì)量或?qū)ιa(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制的目的，同時(shí)避開(kāi)腐蝕性強(qiáng)的部位。

    腐蝕性介質(zhì)對(duì)金屬的腐蝕，情況是多種多樣的。有的腐蝕速度很快，即全面腐蝕；有的腐蝕是輕微的，速度很慢，即局部腐蝕。在作儀表選型時(shí)應(yīng)針對(duì)具體情況具體分析，然后做出決策。