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    北京康安森儀表技術(shù)有限公...

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    橢圓齒輪流量計(jì)材質(zhì)化學(xué)兼容性介紹

    閱讀:40      發(fā)布時(shí)間:2025-5-22
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    澳大利亞FLOMEC橢圓齒輪流量計(jì)和測(cè)量介質(zhì)間的關(guān)系是基于化學(xué)兼容性。兼容性越高,測(cè)量時(shí)間越長(zhǎng),也不會(huì)對(duì)流量計(jì)和測(cè)量數(shù)據(jù)造成不必要的損壞。兼容性差會(huì)對(duì)流量計(jì)造成嚴(yán)重?fù)p壞并影響使用壽命。因此一定要檢驗(yàn)測(cè)量介質(zhì)和流量計(jì)材質(zhì)之間是否兼容。FLOMEC橢圓齒輪流量計(jì)是由本體,轉(zhuǎn)子,軸承,密封圈等部分組成,每個(gè)部件都需要與測(cè)量介質(zhì)兼容。
    本體和測(cè)量介質(zhì)可兼容,但是如果O圈測(cè)量介質(zhì)不兼容的話也有可能在某個(gè)點(diǎn)發(fā)生問(wèn)題。例如,大多數(shù)燃料和油與鋁制本體PPS轉(zhuǎn)子兼容,但是如果O圈材質(zhì)不兼容的話,密封圈可能會(huì)松動(dòng),變硬或膨脹,就會(huì)因泄露造成儀表?yè)p壞并缺失測(cè)量值。一些有溶劑如酒精,需要不銹鋼本體和不銹鋼轉(zhuǎn)子,氟橡膠不太適合,一般PTFE材質(zhì)的密封圈適用于化學(xué)應(yīng)用。
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    小事情大不同
    當(dāng)然化學(xué)兼容性僅僅只是一個(gè)問(wèn)題,就像任何的成功,長(zhǎng)期合作關(guān)系雖然是個(gè)小事但是成就了一個(gè)平穩(wěn)無(wú)障礙的配合。這也是軸承的選擇也是很重要的一個(gè)原因。轉(zhuǎn)子有一個(gè)非常細(xì)(大約0.1 mm)的驅(qū)動(dòng)軸使得轉(zhuǎn)子可以旋轉(zhuǎn)而不會(huì)摩擦儀表蓋或者本體。不銹鋼轉(zhuǎn)子使用碳陶瓷軸,這種碳陶瓷軸可以自行潤(rùn)滑但是更容易磨損。鋁質(zhì)轉(zhuǎn)子使用淬火鋼滾輪軸-不適用于水處理行業(yè)或像水一樣低粘度沒(méi)有潤(rùn)滑性的介質(zhì)。PPS轉(zhuǎn)子可自行潤(rùn)滑,不需要軸承,是測(cè)量無(wú)潤(rùn)滑介質(zhì)的。軸承的選擇跟其它小部件(如密封圈)一樣,是儀表正常運(yùn)行的關(guān)鍵。
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    燒結(jié)和線切割轉(zhuǎn)子
    不銹鋼轉(zhuǎn)子有兩種制造方法:一、熱壓縮:金屬粉末經(jīng)過(guò)鑄造,壓實(shí)并加熱到低于熔點(diǎn)的溫度,經(jīng)過(guò)復(fù)雜的固態(tài)粘合形成類似于鑄造產(chǎn)品的形狀。二、線切割:轉(zhuǎn)子是直接從不繡鋼棒料上切下來(lái)的。燒結(jié)的過(guò)程效率低但是更節(jié)省材料而且不需要過(guò)高的加工工藝。但是在酸性介質(zhì)中,316不銹鋼可以正常使用,但是燒結(jié)轉(zhuǎn)子是有限制的。因?yàn)樵诠虘B(tài)粘合的化學(xué)過(guò)程中的,燒結(jié)不銹鋼比鑄造金屬具有多孔性。因?yàn)闊Y(jié)工藝比鑄造工藝的產(chǎn)生的粘連性更差,酸性物質(zhì)的大面積侵蝕會(huì)破壞粒子間的粘連,并使之分層并有可能還原成為鑄造前的金屬粉末狀態(tài)。
    根據(jù)生產(chǎn)需要我們有如下類型的燒結(jié)和線切割的轉(zhuǎn)子:
    燒結(jié)型316SS 轉(zhuǎn)子: OM004,OM006,OM008,,OM015,OM025,OM050
    線切割 SS 轉(zhuǎn)子: OM040,OM080
    常規(guī)誤區(qū)
    酒精普遍認(rèn)為可以和鋁材質(zhì)兼容,前提是純度達(dá)到99.8%,但是大多數(shù)罐儲(chǔ)酒精會(huì)吸收空氣中的水蒸汽會(huì)在鋁表面形成氧化物涂層,酒精是弱酸性,尤其是甲醇,會(huì)使氧化層溶解并進(jìn)一步腐蝕。基于此原因,GPI推薦使用不銹鋼橢圓齒輪流量計(jì)來(lái)測(cè)量酒精
    PPS材質(zhì)可以抵抗很多有機(jī)化學(xué)品,并被聲明可適用于泵類生產(chǎn)廠家。芳香類化學(xué)品如苯,甲苯和二甲苯會(huì)使PPS膨脹。橢圓齒輪流量計(jì)測(cè)量時(shí)內(nèi)部腔體空間很小,如果轉(zhuǎn)子膨脹會(huì)導(dǎo)致儀表堵塞。
    PPS化學(xué)材料分析
    聚乙烯(對(duì)苯二胺硫化物)(PPS)是交替的硫原子和亞苯基環(huán)在對(duì)位取代模式的組成的聚合物。其分子結(jié)構(gòu)具有高度穩(wěn)定性的化學(xué)鍵,使得其分子在熱降解和化學(xué)反應(yīng)性上的穩(wěn)定性達(dá)到了相當(dāng)高的程度。分子結(jié)構(gòu)也容易包到一個(gè)耐熱的晶體點(diǎn)陣,因此PPS是半結(jié)晶的聚合物,具有很高的結(jié)晶熔點(diǎn)285°C (545°F)。PPS還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)會(huì)在溫度200°C (392°F)以下被溶解的情況,雖然會(huì)有膨脹現(xiàn)象發(fā)生。
    當(dāng)與玻璃纖維或其它纖維混合時(shí),PPS是一種非常了不起的工程復(fù)合材料,具有以下特性:
       ● 顯著的長(zhǎng)期和短期的熱穩(wěn)定性
       ● 特別高的彈性模量和抗蠕變性能
       ● 可廣泛適用于具有化學(xué)腐蝕性的環(huán)境
       ● 高重復(fù)性精密注塑成型
    PPS做為儀表生產(chǎn)材料使用已有30多年歷史,特別是在正位移流量?jī)x表中,但是到目前為止PPS廣泛的應(yīng)用是生產(chǎn)自動(dòng)化零件,其機(jī)械和化學(xué)特性使之廣受歡迎。高溫狀態(tài)下的性能,抗油性,高穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度使之成為生產(chǎn)自動(dòng)化零件的,這些性能也同樣解釋了PPS為什么是流量計(jì)的材質(zhì)。除了PPS的優(yōu)良機(jī)械性能,PPS成型復(fù)雜零部件公差的能力使含有PPS成份的流量計(jì)成為精確的裝置,而且購(gòu)買和維護(hù)成本也是非常劃算的。
    PPS化學(xué)兼容性
    PPS(聚苯硫醚)是一種具有強(qiáng)熱塑性的玻璃纖維聚合物,工作溫度可達(dá)200℃。PPS可抗多種化學(xué)腐蝕如非芳香類(含苯),非鹵化物(含有鹵素如氯,氟,溴),任何濃度的有機(jī)溶劑,即使在高溫狀態(tài)下。PPS適合與接近環(huán)境溫度下的一些芳族,鹵化的,或基于胺的溶劑的服務(wù),然而壽命將減少,并且在使用前要確認(rèn)是否適用于這些類型的溶劑。
    PPS本身也可抗大多數(shù)以水為基的溶劑如酸,堿或中性鹽,強(qiáng)氧化性酸如硝酸,氫氟酸和鹽酸等。因?yàn)榧庸蘌PS填充材料的敏感性,使得其不適用于任何類型的強(qiáng)酸(pH<2),強(qiáng)堿并不能使PPS降解,但是在高溫狀態(tài)下強(qiáng)堿會(huì)降低轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度。
    PPS不適有用于具有氧化性的高濃度化學(xué)物,或在高溫狀態(tài),但是特殊工況中在溫和條件下可測(cè)這些化學(xué)物質(zhì)。例如,過(guò)氧化氫,氯,次氯酸鈉在濃度超過(guò)5%或濃度低但高溫情況時(shí)會(huì)引起腫脹。但是PPS可用于普通清潔的中度溶劑或溫度接近環(huán)境的消毒產(chǎn)品。
    熱水蒸汽是對(duì)PPS來(lái)講是一個(gè)非常危險(xiǎn)的環(huán)境,考慮到PPS耐化學(xué)性似乎不太合理,然而這里并不是受聚合物降解的影響,但是會(huì)將聚合物從其表面的玻璃強(qiáng)物中分離。受熱水影響,材料膨脹并減弱聚合物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。PPS可適用于溫度低于80℃的熱水環(huán)境,甚至是熱海水或含有低濃度的氯水環(huán)境,在溫度高于80℃的情況下需要考慮流量計(jì)使用壽命縮減的問(wèn)題。對(duì)于所有含有熱水的環(huán)境,流量不要超過(guò)流量范圍的80%,因?yàn)樗臐?rùn)滑性能很差。如果不可避免要在超過(guò)流量范圍的80%下運(yùn)行,會(huì)縮減流量計(jì)使用壽命。
    一些錯(cuò)誤搭配
    下圖是一個(gè)鋁質(zhì)儀表在水環(huán)境下工作的參考。這種將柴油表用來(lái)測(cè)水的情況也不罕見(jiàn)。這是一個(gè)非常錯(cuò)誤的應(yīng)用,因?yàn)椴讳P鋼軸會(huì)生銹。水處理應(yīng)用不應(yīng)該選擇鋁質(zhì)轉(zhuǎn)子。大多數(shù)水處理應(yīng)用中橢圓齒輪流量計(jì)并不是的選擇。這就是為什么它不是一個(gè)兼容匹配的典型例子
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    下圖是一個(gè)鋁質(zhì)儀表被甲醇腐蝕的案例。在前面的“常規(guī)誤區(qū)"有提到,鋁質(zhì)儀表可以測(cè)量純度達(dá)到99.8%的酒精,但是大多數(shù)罐儲(chǔ)酒精會(huì)從大氣中吸收水蒸汽流向鋁材表面的氧化物涂層,酒精是弱酸性,尤其是甲醇,會(huì)使氧化層溶解并進(jìn)一步腐蝕。
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    如果閱讀一些關(guān)于某些化學(xué)相容性指導(dǎo)方針后,也許會(huì)發(fā)現(xiàn)正在使用的儀表并不是應(yīng)用的,不要等到整個(gè)系統(tǒng)崩潰,盡快檢查可能存大的潛在問(wèn)題。
    檢查儀表維護(hù)之前確保以下內(nèi)容:
      ● 將相關(guān)報(bào)警或控制輸出進(jìn)行隔離,使不影響進(jìn)程
      ● 關(guān)閉儀表供電
      ● 停止液體供應(yīng)
      ● 儀表減壓和液體從儀表/管線排出
      ● 密封件可以訂購(gòu),以適應(yīng)任何尺寸的儀表


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