流量開關(guān)在腐蝕性流體中的應(yīng)用研究

賈春娜1  鄒敏2

（1.中國華電工程（集團(tuán)）有限公司，上海 201210;

2.華電輕型燃機(jī)服務(wù)有限公司，上海 201210）

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

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

1. 前言

在電力、能源、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域，用于流體監(jiān)控的流量開關(guān)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(guān)，用了不到兩三個月，就已經(jīng)腐蝕的不成樣子了，開關(guān)動作變得不太靈敏，電器部件也銹跡斑斑，這樣流量開關(guān)就不能在流體斷流時發(fā)出報(bào)警信號，無法起到保護(hù)機(jī)器設(shè)備的作用。鑒于流體檢測對機(jī)器設(shè)備的重要性，許多用戶對高強(qiáng)度耐腐蝕流量開關(guān)有著迫切的需求。

2. 不銹鋼材質(zhì)流量開關(guān)在腐蝕性流體中的表現(xiàn)

2.1   304不銹鋼材質(zhì)的流量開關(guān)

目前市場上用于流量開關(guān)制作的不銹鋼材質(zhì)主要有304不銹鋼和316L不銹鋼，其中304不銹鋼價(jià)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(qiáng)酸強(qiáng)堿了。所以，可以確定304不銹鋼材質(zhì)的流量開關(guān)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(jìn)行流體檢測。

2.2  316L不銹鋼材質(zhì)的流量開關(guān)

316L不銹鋼耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼，在造紙等生產(chǎn)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(yè)大氣的侵蝕。然而，多年以來人們就已發(fā)現(xiàn)，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(jià)格比較高，用戶需求量較少，所以流量開關(guān)的造價(jià)會非常高。

2.3  特種耐酸堿不銹鋼材質(zhì)

如果要求較強(qiáng)的耐酸性的不銹鋼流量開關(guān)，應(yīng)采用特種耐酸堿不銹鋼材質(zhì)。但是，其材料很難買到，且其價(jià)格極其昂貴，市場上尚未出現(xiàn)此類材質(zhì)的流量開關(guān)，所以本文對特種耐酸堿不銹鋼流量開關(guān)不做討論。

3. 塑料材質(zhì)在腐蝕性流體中的表現(xiàn)

3.1 普通塑料材質(zhì)的流量開關(guān)

目前市場上的塑料材質(zhì)的流量開關(guān)主要以PA66尼龍塑料為主，其材質(zhì)由于其價(jià)格低廉，深受用戶喜愛。但是，研究發(fā)現(xiàn)，PA66及其復(fù)合材料在化學(xué)介質(zhì)中的綜合力學(xué)性能明顯降低[2]；并且，尼龍材質(zhì)不能承受強(qiáng)酸強(qiáng)堿的腐蝕，比如尼龍材質(zhì)的塑料流量開關(guān)與濃硫酸接觸，幾乎是瞬間溶解在濃硫酸中，尼龍塑料材質(zhì)的流量開關(guān)瞬間融化成粉末。所以尼龍材質(zhì)流量開關(guān)可以用于普通的輕微腐蝕性流體中，但是在高強(qiáng)度腐蝕性環(huán)境中，其表現(xiàn)堪憂。

3.2 特氟龍材質(zhì)的流量開關(guān)

目前世界上生產(chǎn)制造特氟龍材質(zhì)的耐腐蝕流量開關(guān)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(chǎn)的特氟龍流量開關(guān)是采用車床機(jī)加工方式制造，類似于不銹鋼流量開關(guān)的制造方法。由于靶片活動的軸承采用了440C不銹鋼材質(zhì)，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(jià)高達(dá)數(shù)百美金，一般用戶難以承受其高價(jià)。

香港艾伊特公司生產(chǎn)的GE-313系列特氟龍流量開關(guān)是采用納米復(fù)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(qiáng)度耐腐蝕特氟龍復(fù)合塑料，所有感應(yīng)裝置全部注塑在特氟龍塑料材料之內(nèi)，所以可以用于各種腐蝕性流體的水流監(jiān)控。并且，由于是大批量注塑制造，其價(jià)格低廉，近30美金的價(jià)格可為廣大用戶所接受，所以本文對其進(jìn)行著重研究。

香港艾伊特公司生產(chǎn)的GE-313特氟龍流量開關(guān)，不含容易導(dǎo)致故障發(fā)生的波紋管，經(jīng)過測試，此款水流量開關(guān)的耐腐蝕性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通水流量開關(guān)；并且在99.99%濃硫酸中工作一年以上，不會出現(xiàn)任何問題。

由于采用了特氟龍復(fù)合材料，流量開關(guān)幾乎不受藥品侵蝕，能夠承受除了熔融的堿金屬，氟化介質(zhì)以及高于300℃氫氧化鈉之外的所有強(qiáng)酸（包括王水）、強(qiáng)氧化劑、還原劑和各種有機(jī)溶劑的作用，可以保護(hù)零件免于遭受任何種類的化學(xué)腐蝕。廣泛適用于電力、化工、制酸、制堿、冶煉、稀土、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、造紙、電鍍、電解、酸洗、無線電、化成箔、科研機(jī)構(gòu)、國防工業(yè)等行業(yè)，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(fā)性的腐蝕性化學(xué)流體介質(zhì) 。

4. 結(jié)語

經(jīng)過一系列的對比，304和316L不銹鋼材質(zhì)流量開關(guān)在腐蝕性流體中表現(xiàn)較差；尼龍材質(zhì)的塑料流量開關(guān)表現(xiàn)也不如人意；由車床機(jī)加工制作的PEECO特氟龍流量開關(guān)表現(xiàn)尚可，但是其售價(jià)太高，無法適應(yīng)客戶需求；由注塑成型制造的GE-313特氟龍流量開關(guān)，不但價(jià)格低廉，并且具有超強(qiáng)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(jiān)控的最優(yōu)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(xiàn)】

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

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

相關(guān)附件：流量開關(guān)在腐蝕性流體中的應(yīng)用研究.pdf