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测量硫酸选用电磁流量计应选择什么材质

2020-06-10 10:15:00

硫酸(H2SO4)是一种被广泛应用在国民经济各个领域的化工原料,但是由于各种浓度的硫酸都具有不同的腐蚀性,因此其流量测量仪表及其材料的选择都比较特殊。

常用在仪表上的材质大约有20多种,而用在硫酸测量上的仪表材质必须具有耐硫酸特性,硫酸是强氧化性酸,对金属的腐蚀主要是金属的氧化反应,影响硫酸腐蚀的主要因素是温度和浓度。硫酸腐蚀的一个特征就是高浓度与低浓度硫酸腐蚀性显著不同,高温和低温状态下也差别很大。

从电磁流量计工作原理可知,使用电磁流量计的前提是被测介质必须是导电的,而硫酸(浓度5~99.4%)的电导率在2.1*10-1~8.5*10-3(s/cm)之间,导电性能较好,因此选用电磁流量计来测量硫酸流量非常合适的,由于硫酸的腐蚀性质与其浓度和温度有关,因此选择电磁流量计的材料很重要,接下来就来看看常见的电磁流量计材料对于硫酸的耐腐蚀性。

(1)碳钢

在一般的电磁流量计材料选择中,因价格低廉,碳钢是常见的材料,被广泛用于仪表本题中,那么碳钢材质的电磁流量计可以用于测量硫酸吗?

虽然碳钢在一定条件下耐硫酸腐蚀,但耐腐蚀性能不佳,并且耐硫酸环境下大气对碳钢也有腐蚀。

碳钢大量应用于浓度为80~100%的硫酸,温度可达60~80℃。碳钢在这一浓度和温度范围内的硫酸中,表面能产生保护性的硫酸铁膜层。当温度升高时,硫酸对碳钢的腐蚀加快,其保护层被破坏,碳钢就不耐腐蚀了。碳钢还不适用于浓度为100~102%的发烟硫酸,但又适应于浓度超过102%的硫酸,温度限制为60℃。稀硫酸对碳钢的腐蚀很强,当硫酸浓度为47%左右时,复式率达到最高值。当硫酸浓度大于65%时,碳钢的腐蚀率显著降低,但在65~80%这一段浓度中,最好还是不选择碳钢。

(2)304和316不锈钢。

304(0Cr19Ni9)不锈钢对硫酸的耐腐蚀性不好,又因价格较高,所以用途有限。仅能适用在非常稀(5%以下)或高浓度(90%以上)的硫酸中,适用温度不应超过50~70℃。

316不锈钢适用于浓度小于18%或者大于80%的硫酸中,温度以40~80℃为宜。对于浓度在30%~80%之间和高于常温态的硫酸中,316不锈钢不可使用。

(3)哈氏合金

哈氏合金适用于浓度小于100%的硫酸,温度可达70℃,硫酸浓度越低,使用温度越高,25%以下的稀硫酸可用于沸点。

综上所述,硫酸电磁流量计的耐腐蚀性材料选择非常重要,这其中包括了电极、衬里等材料的选择。例如如果硫酸的浓度在80%左右,电磁流量计的材料选择如下:测量管材质用316L不锈钢,法兰用304不锈钢,同时为了防止测量管被腐蚀并使其内壁光滑,在整个测量管内壁涂上绝缘衬里,其中电极采用哈氏合金。

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