摘 要：在生产过程中酸、碱、盐等介质均有一定的腐蚀性，对测量其流量的仪表将造成一定的影响。本文以质量流量计测量为例，论述了腐蚀性介质对仪表的影响，并讨论质量流量计在腐蚀性场合的应用。最后介绍其他几种测量腐蚀性介质的解决方案。

关键字：腐蚀性 流量 质量流量计 仪表

    0 引言

    在生产过程中酸、碱、盐等介质均有一定的腐蚀性，对测量其流量的仪表将造成一定的影响，如仪表的寿命、精度、使用范围等，甚至可能由于未及时发现或未及时处理腐蚀性介质的渗漏而酿成安全和人身事故，必须加以重视。

    1 腐蚀现象

    腐蚀是金属在其环境中由于化学作用而遭受破坏的现象。一切金属与合金对于某些特定环境可以是耐腐蚀的，但是在另一些环境中又对腐蚀很敏感。一般来说，对于所有环境都耐腐蚀的工业用金属材料是不存在的。

    腐蚀可以分为均匀腐蚀、全面腐蚀与局部腐蚀。全面腐蚀的腐蚀速度可用mm/a等单位来表示，通常将腐蚀速度在0.1mm/a以下的材料作为耐腐蚀材料。对于腐蚀速度较此再大一个数量级即腐蚀速度为1mm/a的材料，可酌情使用。对于流量仪表的测量元件，则是不允许的。根据腐蚀速度的大小，可以预测金属的使用寿命。

    2 腐蚀对流量计的影响

    介质对流量仪表接液部分的腐蚀可能会导致仪表性能变差甚至损坏。例如在质量流量计中，作为接液关键零部件的全金属测量的管腐蚀是个严重的威胁。

    腐蚀对流量计的威胁大致分为以下几种：

    1）流量测量仪表的关键零部件长时间受腐蚀性介质的腐蚀而改变几何尺寸，导致仪表准确度降低。

    例如，质量流量计的测量管在长期使用后管壁变薄，重量变轻，必然导致质量流量的测量精度降低，耐压能力降低。而且介质的密度测量与测量管的振动频率成正比，测量管实际重量减少，必然导致密度测量偏小。在实际应用中，双测量管不可能对称腐蚀，腐蚀必然会导致两根测量管重量不同，重量分布不同，影响到振动平衡，产生零飘。

    又如涡街流量计中的旋涡发生体被流体腐蚀，造成宽度尺寸减小，迎流面表面变得粗糙，从而引起流量系数改变。就连受腐蚀介质影响较小的夹装式超声波流量计，也常因金属管内壁被介质腐蚀得坑坑洼洼，使发射和接收信号变弱，严重时丧失灵敏度。

    2）腐蚀性介质将流量测量仪表与介质直接接触的关键零部件腐蚀，使之损坏，丧失功能。

    例如，质量流量计测量管被腐蚀穿，导致测量传感器烧毁；造成差压变送器膜片损坏，硅油外漏而完全失效；电磁流量计电极因腐蚀引起介质外泄，导致励磁线外圈烧毁等。

    3）缩短仪表寿命。

    例如，在有些特殊场合，全部用防腐材料成本太高，于是关键测量部件选用防腐材料，而过程连接如法兰选取一般防腐或者非防腐材料，在使用几年后过程连接处被穿烂。

    4）造成安全事故。

    腐蚀性介质渗漏，如不及时发现、及时处理，还容易酿成安全和人身事故。正因为如此，很多流量仪表厂商，如E+H为其质量流量计设计了第二腔室，安装了泄漏传感器，一旦测量管发生泄漏立刻报警，并且第二腔室还能阻止或延缓泄漏的进程，为故障处理提供了宝贵时间。

    3 质量流量计在腐蚀性介质中的应用

    科氏力质量流量计是一种设计先进、性能优异的流量计（见图1）。它的技术含量高，包含有很多项功能，可直接测量介质的质量流量，且受流体粘度、密度、压力、温度等因素的影响很小，测量精度仅与传感器左右检测时间差信号有关，因此在很多领域得到了越来越广泛的应用。

图1 科氏力质量流量计

    质量流量计的接液部件为测量管和过程连接，测量管为全金属结构，且无法增加内衬，如图2所示，腐蚀性介质对其影响更为明显。    

图2 质量流量计测量管

    由于不能通过增加内衬来保护测量管，故在用质量流量计测量腐蚀性介质的时候，测量管材质的防腐性尤其重要。在仪表选型的时候，必须根据现场介质、浓度、温度等因素多方面考虑，查询腐蚀性表，来确定测量管的材质。

    在一些不常见腐蚀介质测量仪表选型的时候，确定某一公司的具体的某个产品是否适用，除了查阅有关样本和资料外，还需向制造商详细咨询，能获得更好的承诺。有经验的制造商积累了大量常用材料使用介质范围和腐蚀范围速度的数据，而且还有一些是某些材料不适用介质范围的数据，这些都能为我们更好地选择仪表提供帮助。

    然而因腐蚀性介质多种多样，有些介质在现成的资料中往往找不到答案，这时可与制造商联系，由用户提供腐蚀性介质，制造商提供待试材料，在规定条件下挂片试验。    

    表1列举了几种市场上的主流的质量流量计测量管材质，在使用中我们可以根据现场情况选择合适的测量管材质，以达到实用要求。表1只是一种材质载腐蚀性测量中大概的应用范围，在实际选型中还需要根据现场工况，查询腐蚀性表或询问仪表制造商，来确定测量管材料。

表1 测量管特点及适用范围

    表2说明了40%的氢氟酸的腐蚀性。从腐蚀性表中得到，用质量流量计测量氢氟酸，可以选用Alloy-C材质的测量管，但是介质温度达到60摄氏度的时候，Alloy-C对氢氟酸的耐腐性变差，仪表寿命降低。

表2 40%氢氟酸腐蚀性表

    

    4 结束语

    面对腐蚀性介质的时候，我们可以通过定期更换仪表，达到生产和测量的目的；也可以选择具有耐腐蚀特性的仪表，增加仪表的使用寿命；也可以通过修改工艺，避重就轻，选择合理测量方案，达到计量或对生产过程进行控制的目的，同时避开腐蚀性强的部位。

    腐蚀性介质对金属的腐蚀，情况是多种多样的。有的腐蚀速度很快，即全面腐蚀；有的腐蚀是轻微的，速度很慢，即局部腐蚀。在作仪表选型时应针对具体情况具体分析，然后做出决策。