摘 要：在生產過程中酸、堿、鹽等介質均有一定的腐蝕性，對測量其流量的儀表將造成一定的影響。本文以質量流量計測量為例，論述了腐蝕性介質對儀表的影響，并討論質量流量計在腐蝕性場合的應用。最后介紹其他幾種測量腐蝕性介質的解決方案。

關鍵字：腐蝕性 流量 質量流量計 儀表

    0 引言

    在生產過程中酸、堿、鹽等介質均有一定的腐蝕性，對測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發現或未及時處理腐蝕性介質的滲漏而釀成安全和人身事故，必須加以重視。

    1 腐蝕現象

    腐蝕是金屬在其環境中由于化學作用而遭受破壞的現象。一切金屬與合金對于某些特定環境可以是耐腐蝕的，但是在另一些環境中又對腐蝕很敏感。一般來說，對于所有環境都耐腐蝕的工業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。對于腐蝕速度較此再大一個數量級即腐蝕速度為1mm/a的材料，可酌情使用。對于流量儀表的測量元件，則是不允許的。根據腐蝕速度的大小，可以預測金屬的使用壽命。

    2 腐蝕對流量計的影響

    介質對流量儀表接液部分的腐蝕可能會導致儀表性能變差甚至損壞。例如在質量流量計中，作為接液關鍵零部件的全金屬測量的管腐蝕是個嚴重的威脅。

    腐蝕對流量計的威脅大致分為以下幾種：

    1）流量測量儀表的關鍵零部件長時間受腐蝕性介質的腐蝕而改變幾何尺寸，導致儀表準確度降低。

    例如，質量流量計的測量管在長期使用后管壁變薄，重量變輕，必然導致質量流量的測量精度降低，耐壓能力降低。而且介質的密度測量與測量管的振動頻率成正比，測量管實際重量減少，必然導致密度測量偏小。在實際應用中，雙測量管不可能對稱腐蝕，腐蝕必然會導致兩根測量管重量不同，重量分布不同，影響到振動平衡，產生零飄。

    又如渦街流量計中的旋渦發生體被流體腐蝕，造成寬度尺寸減小，迎流面表面變得粗糙，從而引起流量系數改變。就連受腐蝕介質影響較小的夾裝式超聲波流量計，也常因金屬管內壁被介質腐蝕得坑坑洼洼，使發射和接收信號變弱，嚴重時喪失靈敏度。

    2）腐蝕性介質將流量測量儀表與介質直接接觸的關鍵零部件腐蝕，使之損壞，喪失功能。

    例如，質量流量計測量管被腐蝕穿，導致測量傳感器燒毀；造成差壓變送器膜片損壞，硅油外漏而完全失效；電磁流量計電極因腐蝕引起介質外泄，導致勵磁線外圈燒毀等。

    3）縮短儀表壽命。

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

    4）造成安全事故。

    腐蝕性介質滲漏，如不及時發現、及時處理，還容易釀成安全和人身事故。正因為如此，很多流量儀表廠商，如E+H為其質量流量計設計了第二腔室，安裝了泄漏傳感器，一旦測量管發生泄漏立刻報警，并且第二腔室還能阻止或延緩泄漏的進程，為故障處理提供了寶貴時間。

    3 質量流量計在腐蝕性介質中的應用

    科氏力質量流量計是一種設計先進、性能優異的流量計（見圖1）。它的技術含量高，包含有很多項功能，可直接測量介質的質量流量，且受流體粘度、密度、壓力、溫度等因素的影響很小，測量精度僅與傳感器左右檢測時間差信號有關，因此在很多領域得到了越來越廣泛的應用。

圖1 科氏力質量流量計

    質量流量計的接液部件為測量管和過程連接，測量管為全金屬結構，且無法增加內襯，如圖2所示，腐蝕性介質對其影響更為明顯。    

圖2 質量流量計測量管

    由于不能通過增加內襯來保護測量管，故在用質量流量計測量腐蝕性介質的時候，測量管材質的防腐性尤其重要。在儀表選型的時候，必須根據現場介質、濃度、溫度等因素多方面考慮，查詢腐蝕性表，來確定測量管的材質。

    在一些不常見腐蝕介質測量儀表選型的時候，確定某一公司的具體的某個產品是否適用，除了查閱有關樣本和資料外，還需向制造商詳細咨詢，能獲得更好的承諾。有經驗的制造商積累了大量常用材料使用介質范圍和腐蝕范圍速度的數據，而且還有一些是某些材料不適用介質范圍的數據，這些都能為我們更好地選擇儀表提供幫助。

    然而因腐蝕性介質多種多樣，有些介質在現成的資料中往往找不到答案，這時可與制造商聯系，由用戶提供腐蝕性介質，制造商提供待試材料，在規定條件下掛片試驗。    

    表1列舉了幾種市場上的主流的質量流量計測量管材質，在使用中我們可以根據現場情況選擇合適的測量管材質，以達到實用要求。表1只是一種材質載腐蝕性測量中大概的應用范圍，在實際選型中還需要根據現場工況，查詢腐蝕性表或詢問儀表制造商，來確定測量管材料。

表1 測量管特點及適用范圍

    表2說明了40%的氫氟酸的腐蝕性。從腐蝕性表中得到，用質量流量計測量氫氟酸，可以選用Alloy-C材質的測量管，但是介質溫度達到60攝氏度的時候，Alloy-C對氫氟酸的耐腐性變差，儀表壽命降低。

表2 40%氫氟酸腐蝕性表

    

    4 結束語

    面對腐蝕性介質的時候，我們可以通過定期更換儀表，達到生產和測量的目的；也可以選擇具有耐腐蝕特性的儀表，增加儀表的使用壽命；也可以通過修改工藝，避重就輕，選擇合理測量方案，達到計量或對生產過程進行控制的目的，同時避開腐蝕性強的部位。

    腐蝕性介質對金屬的腐蝕，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。在作儀表選型時應針對具體情況具體分析，然后做出決策。