Диапазон применяемых сред для коррозионностойких расходомеров

Коррозионностойкие расходомеры в Сиане в основном используются для измерения расхода жидкостей, связанных с риском кислотной, щелочной, солевой коррозии или химических реакций. По сравнению с обычными расходомерами для металлических трубопроводов, их смачиваемые части могут изготавливаться из коррозионностойких материалов, таких как PTFE, PFA, F46, PVDF, сплав Хастеллой, танталовые электроды и нержавеющая сталь 316L, в зависимости от условий эксплуатации, что снижает длительное повреждающее воздействие среды на футеровку, электроды, корпус датчика и уплотнительные конструкции.

К подходящим для измерения средам относятся соляная кислота, серная кислота, азотная кислота, фосфорная кислота, уксусная кислота, гидроксид натрия, гидроксид калия, раствор хлорида натрия, электролиты для гальваники, промышленные сточные воды, оборотная вода, бумажная масса, минеральная пульпа, а также некоторые электропроводящие химические сырьевые материалы. Для коррозионных жидкостей с электропроводностью электромагнитные расходомеры обычно обладают хорошей применимостью и обеспечивают непрерывный мониторинг расхода, суммарный учет и дистанционный вывод сигнала.

На практике «коррозионностойкость» не означает, что один расходомер подходит для всех химических сред. Например, высококонцентрированная горячая серная кислота, фторсодержащие кислотные растворы, сильные окислительные растворы и смешанные жидкости с высоким содержанием хлорид-ионов предъявляют существенно разные требования к материалам футеровки и электродов. Перед выбором необходимо уточнить наименование среды, концентрацию, температуру, давление, скорость потока и наличие примесей, чтобы избежать утечек, дрейфа измерений или сокращения срока службы из-за неверного подбора материалов.

Распространенные коррозионные среды и рекомендуемые направления выбора

Кислые среды являются наиболее распространенным объектом применения коррозионностойких расходомеров. Для соляной кислоты низкой концентрации при нормальной температуре, разбавленной серной кислоты, фосфорной и уксусной кислот, как правило, можно выбрать футеровку из PTFE и электроды из 316L, сплава Хастеллой или тантала с учетом фактической концентрации. Для кислотных жидкостей с температурой свыше 80℃, частыми изменениями концентрации или выделением кристаллов необходимо одновременно оценивать термостойкость футеровки, уплотнительную конструкцию и место установки прибора.

Щелочные среды, такие как раствор гидроксида натрия, раствор гидроксида калия, раствор карбоната натрия и щелочные моющие растворы, обычно обладают хорошей электропроводностью и подходят для измерения электромагнитными расходомерами. Для концентрированной каустической соды с концентрацией от 30% до 50% особое внимание следует уделить температуре среды и условиям длительной эксплуатации, чтобы предотвратить постоянное воздействие высокотемпературного щелочного раствора на футеровку, фланцевые уплотнения и места подключения.

Состав солевых растворов, электролитов для гальваники и солесодержащих сточных вод часто более сложен: помимо кислотности или щелочности, они могут содержать хлорид-ионы, ионы меди, никеля, хрома или взвешенные частицы. Такие условия нельзя подбирать только как «соленую воду»; необходимо руководствоваться полным химическим составом, особенно учитывая риск точечной коррозии обычных электродов из нержавеющей стали под воздействием хлорид-ионов.

Особенности совместимости различных типов расходомеров со средами

При измерении коррозионных жидкостей электромагнитные расходомеры являются одним из наиболее часто применяемых типов оборудования. Они подходят для электропроводящих жидкостей с проводимостью обычно не ниже 5μS/cm, не подвержены существенному влиянию плотности, вязкости среды и наличия небольшого количества взвешенных веществ и особенно подходят для сточных вод, кислотных и щелочных растворов, солевых растворов, пульпы и аналогичных условий. Внутри датчика отсутствуют подвижные элементы, создающие сопротивление потоку, что также способствует снижению потерь давления и образования отложений.

Для непроводящих коррозионных жидкостей, таких как некоторые органические растворители, масла, очищенные жидкости с низкой электропроводностью или специальное химическое сырье, электромагнитные расходомеры не применимы. Для таких сред, в зависимости от вязкости, диаметра трубопровода, давления и требований к учету, можно рассмотреть коррозионностойкие вихревые расходомеры, массовые расходомеры, ультразвуковые расходомеры или расходомеры с овальными шестернями, однако материалы смачиваемых частей и уплотнений по-прежнему необходимо подтверждать для каждой конкретной среды.

Компания Xi'an Shenghongchuang Instruments & Meters Co., Ltd., опираясь на производственные и технические возможности Shaanxi Qinkong Sensor Technology Co., Ltd., может поставлять датчики расхода, совместимые преобразователи и интеллектуальные цифровые индикаторы-контроллеры для стандартных и сложных промышленных условий. Для проектов, требующих 4-20mA, RS485, импульсного выхода, сигнализации верхнего и нижнего пределов или локальной индикации, измерение расхода может быть спроектировано в комплексе с системой автоматического управления.

Определение типа прибора по характеристикам среды

Электропроводность является первостепенным условием для определения необходимости применения электромагнитного расходомера. Кислотные, щелочные и солевые растворы, а также большинство промышленных сточных вод обычно обладают хорошей электропроводностью; деионизированная вода, безводные органические растворители, дизельное топливо и большинство неполярных жидкостей могут не соответствовать требованиям электромагнитного измерения. Только по названию среды нельзя сделать полное заключение; при необходимости следует предоставить данные измерения электропроводности.

Содержание твердых частиц также влияет на выбор конструкции датчика. Для сточных вод, шлама или минеральной пульпы, обычно содержащих небольшое количество частиц, можно использовать электромагнитный расходомер соответствующего диаметра; если среда содержит волокна, кристаллы, крупные примеси или легко осаждающиеся вещества, необходимо контролировать скорость потока и оптимизировать направление установки, чтобы избежать износа футеровки, колебаний сигнала или засорения измерительной трубы.

Для производственных линий с прерывистой транспортировкой, частыми пусками и остановками либо значительными колебаниями расхода диапазон измерения прибора должен иметь достаточный запас. Для обычных жидкостей скорость потока может составлять от 0.5m/s до 3m/s; для сред с частицами или склонных к образованию отложений скорость можно соответствующим образом увеличить с учетом условий трубопровода, но она не должна превышать допустимый диапазон датчика, чтобы обеспечить как стабильность измерений, так и срок службы по износостойкости.

Как подобрать футеровку, электроды и уплотнительные материалы

Надежность коррозионностойкого расходомера в значительной степени зависит от совместимости смачиваемых материалов. Футеровка из PTFE устойчива к кислотам, щелочам и многим органическим химическим веществам и имеет широкую область применения; PFA наряду с коррозионной стойкостью обладает хорошей термостойкостью; резиновая футеровка больше подходит для некоторых сточных вод, шлама и абразивных сред. Различные виды футеровки отличаются по допустимой температуре, давлению и механической прочности.

Материал электродов нельзя просто выбирать как обычную нержавеющую сталь. 316L подходит для некоторых стандартных коррозионных жидкостей, однако при работе с сильными кислотами, сильными окислителями или средами с высоким содержанием хлорид-ионов могут потребоваться электроды из сплава Хастеллой, тантала, титана или платиново-иридиевого сплава. Например, при обработке некоторых кислых сточных вод, содержащих хлориды, недостаточный выбор электродов может привести к сквозной коррозии или аномалиям сигнала после нескольких месяцев непрерывной работы.

Уплотнения также нельзя игнорировать. Для фланцевых уплотнений приборов обычно необходимо выбирать материалы PTFE, EPDM, FKM и другие с учетом среды, температуры и давления. Для трубопроводов с расчетным давлением 1.0MPa, 1.6MPa или выше, помимо материала уплотнения, следует проверить стандарт фланцев, способ затяжки болтов и напряжения трубопровода, чтобы после установки датчик не подвергался дополнительному крутящему усилию.

Ключевые моменты выбора и установки коррозионностойких расходомеров

Полный комплект данных для выбора должен включать как минимум полное наименование среды, диапазон концентрации, рабочую температуру, максимальное давление, диаметр трубопровода, нормальный расход, минимальный расход, максимальный расход и требования к выходному сигналу. Для смешанных сред, реакционных жидкостей или приготовленных заказчиком растворов рекомендуется также предоставить соотношение основных компонентов, чтобы избежать ошибки совместимости материалов, вызванной несоответствием фактического состава и наименования среды.

При установке необходимо обеспечить полное заполнение измерительной трубы средой и не устанавливать датчик в верхней точке трубопровода или в местах, где легко образуется отрицательное давление. Перед электромагнитным расходомером обычно рекомендуется предусматривать прямой участок длиной не менее 5 диаметров трубы, а после него — не менее 3 диаметров трубы; если на объекте имеются насосы, клапаны, отводы или элементы, вызывающие сильную турбулентность, необходимо выполнить дополнительную корректировку с учетом конструкции трубопровода.

Компания Xi'an Shenghongchuang Instruments & Meters Co., Ltd. может на основе фактических параметров кислотных и щелочных растворов, солевых растворов, сточных вод, гальванических растворов и сложных химических сред предоставить рекомендации по выбору коррозионностойких расходомеров, конфигурации материалов датчика, подбору выходных сигналов и услуги нестандартного изготовления. Перед закупкой для проекта можно предоставить состав среды, параметры температуры и давления, диаметр трубопровода и диапазон расхода, после чего технические специалисты подтвердят подходящее решение для измерений.