流量開關在腐蝕性流體中的應用研究

賈春娜1  鄒敏2

（1.中國華電工程（集團）有限公司，上海 201210;

2.華電輕型燃機服務有限公司，上海 201210）

摘要：對比分析了不銹鋼流量開關與塑料流量開關的特性，以及在腐蝕性流體中的表現，著重分析了特氟龍流量開關在腐蝕性流體中的表現，得出了注塑成型的GE-313特氟龍流量開關是在腐蝕性流體中流體監控的最優選擇。

關鍵字：腐蝕性流體； 耐腐蝕流量開關； 特氟龍流量開關； 不銹鋼流量開關； 塑料流量開關 

<!--[if !supportLists]--> 1. <!--[endif]-->前言

在電力、能源、化工、醫藥等領域，用于流體監控的流量開關的腐蝕問題一直是用戶頭疼的事情。有些用戶，新買的流量開關，用了不到兩三個月，就已經腐蝕的不成樣子了，開關動作變得不太靈敏，電器部件也銹跡斑斑，這樣流量開關就不能在流體斷流時發出報警信號，無法起到保護機器設備的作用。鑒于流體檢測對機器設備的重要性，許多用戶對高強度耐腐蝕流量開關有著迫切的需求。 

<!--[if !supportLists]--> 2. <!--[endif]-->不銹鋼材質流量開關在腐蝕性流體中的表現

2.1   304不銹鋼材質的流量開關

目前市場上用于流量開關制作的不銹鋼材質主要有304不銹鋼和316L不銹鋼，其中304不銹鋼價格相對316L比較低廉，但是304不銹鋼連海水這樣的輕微腐蝕性流體都無法抵御，更不用說那些強酸強堿了。所以，可以確定304不銹鋼材質的流量開關基本上就無法在腐蝕性流體中使用，只能用于純凈的水流中進行流體檢測。 

2.2  316L不銹鋼材質的流量開關

316L不銹鋼耐腐蝕性能優于304不銹鋼，在造紙等生產過程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316L不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。然而，多年以來人們就已發現，316并非真正的“不銹”，他們會被腐蝕、穿孔、斷裂[1]。而且，316L不銹鋼價格比較高，用戶需求量較少，所以流量開關的造價會非常高。

2.3  特種耐酸堿不銹鋼材質

如果要求較強的耐酸性的不銹鋼流量開關，應采用特種耐酸堿不銹鋼材質。但是，其材料很難買到，且其價格極其昂貴，市場上尚未出現此類材質的流量開關，所以本文對特種耐酸堿不銹鋼流量開關不做討論。

<!--[if !supportLists]--> 3. <!--[endif]-->塑料材質在腐蝕性流體中的表現 

3.1 普通塑料材質的流量開關

目前市場上的塑料材質的流量開關主要以PA66尼龍塑料為主，其材質由于其價格低廉，深受用戶喜愛。但是，研究發現，PA66及其復合材料在化學介質中的綜合力學性能明顯降低[2]；并且，尼龍材質不能承受強酸強堿的腐蝕，比如尼龍材質的塑料流量開關與濃硫酸接觸，幾乎是瞬間溶解在濃硫酸中，尼龍塑料材質的流量開關瞬間融化成粉末。所以尼龍材質流量開關可以用于普通的輕微腐蝕性流體中，但是在高強度腐蝕性環境中，其表現堪憂。 

3.2 特氟龍材質的流量開關

目前世界上生產制造特氟龍材質的耐腐蝕流量開關的廠家只有美國的PEECO和香港艾伊特公司（A.YITE TECH）等2家公司。 

其中PEECO公司生產的特氟龍流量開關是采用車床機加工方式制造，類似于不銹鋼流量開關的制造方法。由于靶片活動的軸承采用了440C不銹鋼材質，所以這個靶片活動的不銹鋼軸承就成為了耐腐蝕性能的短板。所以其耐腐蝕性能并不是很理想；且其售價高達數百美金，一般用戶難以承受其高價。

香港艾伊特公司生產的GE-313系列特氟龍流量開關是采用納米復合材料，對重要部件通過多次注塑成型，使所有可能被腐蝕的金屬或者電氣部件與液體完全隔離。所有與流體接觸部份均為高強度耐腐蝕特氟龍復合塑料，所有感應裝置全部注塑在特氟龍塑料材料之內，所以可以用于各種腐蝕性流體的水流監控。并且，由于是大批量注塑制造，其價格低廉，近30美金的價格可為廣大用戶所接受，所以本文對其進行著重研究。

香港艾伊特公司生產的GE-313特氟龍流量開關，不含容易導致故障發生的波紋管，經過測試，此款水流量開關的耐腐蝕性能遠遠高于普通水流量開關；并且在99.99%濃硫酸中工作一年以上，不會出現任何問題。 

由于采用了特氟龍復合材料，流量開關幾乎不受藥品侵蝕，能夠承受除了熔融的堿金屬，氟化介質以及高于300℃氫氧化鈉之外的所有強酸（包括王水）、強氧化劑、還原劑和各種有機溶劑的作用，可以保護零件免于遭受任何種類的化學腐蝕。廣泛適用于電力、化工、制酸、制堿、冶煉、稀土、農藥、染料、醫藥、造紙、電鍍、電解、酸洗、無線電、化成箔、科研機構、國防工業等行業，可以接觸任意濃度的酸性、堿性、油類、稀有貴重液體、毒性液體、揮發性的腐蝕性化學流體介質 。 

4. 結語

經過一系列的對比，304和316L不銹鋼材質流量開關在腐蝕性流體中表現較差；尼龍材質的塑料流量開關表現也不如人意；由車床機加工制作的PEECO特氟龍流量開關表現尚可，但是其售價太高，無法適應客戶需求；由注塑成型制造的GE-313特氟龍流量開關，不但價格低廉，并且具有超強的耐腐蝕性能，適用于硫酸廠、造紙廠、化工廠、污水處理廠、印刷廠、印染廠，電鍍廠 、制藥廠等腐蝕性流體，是在腐蝕性流體中流體監控的最優選擇。

Study at the Application of Flow Switches in the Corrosive Liquid

Jia Chunna1  Zou Min2

(1.China Huadian Engineering Co.,LTD.，Shanghai 201210 China; 
2. Huadian Light Gas Turbine Service Co.,LTD.，Shanghai 201210 China）

Abstract: The GE-313 teflon PTFE flow switch is the best choice in the corrosive liquid by analyzing the character and the performance of stainless steel flow switches and plastic flow switches.

Keywords:corrosive fluid; corrosion resisting flow switch; teflon PTFE flow switch; stainless steel flow switch; plastic flow switch

【參考文獻】

[1]鮑其鼐. 氯離子與冷卻水系統中不銹鋼的腐蝕[J].工業水處理, 2007,27（9）:6

[2]孫紅玲等.PA66/LGF復合材料的耐化學腐蝕性能研究[C].2012年中國工程塑料復合材料技術研討會論文集,2012:96-99