高準(zhǔn)科里奧利流量計(jì)腐蝕說明

GI-00672, Rev. C
2006年 10 月
高準(zhǔn)科里奧利流量計(jì)
腐蝕說明
H SO
2 4
HCl
NaOH
HNO
3
C H O
6 8 7
CH
4
Cl
2
H PO
3 4
C H O
3 8目錄 材料兼容性
相對(duì)于承壓管道,科里奧利傳感器在材料兼容性方
面需要考慮更多的細(xì)節(jié)。前者的兼容性常參考一般
介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
腐蝕說明進(jìn)行確定。一般腐蝕指的是材料的均勻損
混合材料、雙金屬傳感器兼容性指導(dǎo) . . . . . . .7 耗。材料損耗率通常以每年所損耗的英寸或毫米數(shù)
來表示，通過化學(xué)方法測(cè)定，即將樣品暴露于腐蝕
材料兼容性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
性環(huán)境中一定時(shí)間，然后根據(jù)樣品重量的減少或者
尺寸的改變確定其腐蝕率。
別名. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
一般腐蝕測(cè)試對(duì)局部腐蝕無法檢測(cè)，故以此來確定
應(yīng)用注意事項(xiàng) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
科里奧利傳感器的材料兼容性并不充分。點(diǎn)蝕，晶
間侵蝕，應(yīng)力腐蝕裂紋以及疲勞腐蝕為導(dǎo)致傳感器
故障的局部腐蝕的幾種表現(xiàn)形式。
流量管的局部腐蝕可導(dǎo)致疲勞裂紋的產(chǎn)生。傳感器
介紹 故障常常因疲勞裂紋的快速增加而產(chǎn)生。預(yù)防傳感
器故障的方法是避免疲勞裂紋的產(chǎn)生。因此，選擇
接液材料時(shí)必須考慮到局部腐蝕裂紋產(chǎn)生的可能
性。
科里奧利質(zhì)量流量和密度傳感器是流量測(cè)量技術(shù)的
一個(gè)重大進(jìn)步。該儀表能在流量條件變化很大的情
材料兼容性并不總是通過管道系統(tǒng)所選擇的合金來
況下保持其準(zhǔn)確性和重復(fù)性。固有的精確性已使其
評(píng)估。多數(shù)管道系統(tǒng)的材料兼容性只是基于一般腐
在眾多的工業(yè)應(yīng)用中成為標(biāo)準(zhǔn)的選擇設(shè)備。傳感器
蝕率決定的，這并沒考慮到局部腐蝕或者周期負(fù)
直接測(cè)量質(zhì)量流量和密度的能力使其應(yīng)用領(lǐng)域從食
荷?？评飱W利傳感器需要一或兩根流量管的震動(dòng)來
品到腐蝕性化學(xué)物質(zhì)?？评飱W利傳感器已被證實(shí)其
測(cè)定質(zhì)量流量或者密度。周期荷載是所有的科里奧
在非腐蝕性液體測(cè)定中具有極高的可靠性。如果考
利傳感器所固有的，必須在材料選擇過程中加以考
慮了過程流體和傳感器材質(zhì)的兼容性，那么在測(cè)量
慮。
腐蝕性介質(zhì)時(shí)具有同樣的可靠性。
為了選擇正確的材料用于特定應(yīng)用中，高準(zhǔn)生產(chǎn)了
316L和304L不銹鋼傳感器，具有Tefzel涂層的
316L不銹鋼傳感器，Hastelloy C-22鎳合金傳感
器和鉭傳感器。
2 高準(zhǔn)科里奧利流量計(jì)腐蝕說明介紹
續(xù)
材料兼容性變量 點(diǎn)蝕和疲勞腐蝕可能發(fā)生于較高的溫度和氯濃度組
合中。當(dāng)這些情況存在時(shí)，應(yīng)用 Hastelloy C 22。
由于傳感器所應(yīng)用的環(huán)境多種多樣,使確定過程流 如果氯含量進(jìn)一步增加，PH值更低，Hastelloy C
體與每一材料組合的兼容性變得非常困難。在多數(shù) 22也可能會(huì)產(chǎn)生局部侵蝕和疲勞腐蝕。
環(huán)境下，化學(xué)組成的不同由四個(gè)變量表征，分別
為：鹵素濃度、PH值、化學(xué)勢(shì)和溫度。對(duì)某一特
pH 值
定環(huán)境，如果這些變量能夠確定，即可做出合金局
限性的比較并選擇出兼容的制造材料。圖1至圖3
溶液的 PH 值可能改變?nèi)魏沃付ê辖鸬母g行為。
列出了316L不銹鋼、Hastelloy C-22和鉭的可接
一般情況下，具有中性 PH 值（接近 7）的溶液比
受的性能范圍。做為前面三個(gè)變量的函數(shù)，溫度對(duì)
強(qiáng)酸（PH<3）或者強(qiáng)堿（PH> 11）溶液的腐蝕性
傳感器壽命的影響可通過其對(duì)其它三個(gè)變量的作用
弱（參見圖 3）。例如，在中性和酸性環(huán)境下，鉭
進(jìn)行描述。
較 316L 不銹鋼和 Hastelloy C-22 具有更高的腐蝕
抵抗力，但如果鉭用于強(qiáng)堿性腐蝕條件下，例如氫
鹵素 氧化鈉，甚至在室溫下也會(huì)具有高腐蝕率。在較高
溫度時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋和疲勞腐蝕。在
鹵素指的是特定元素的集合，包括氯、氟、溴和碘。 這些情況下，建議使用Hastelloy C-22。Hastelloy
最常見的鹵素是氯。以離子狀態(tài)存在的氯，Clˉ, 甚 C-22 應(yīng)用于所有可能存在氯污染的腐蝕性條件
至做為污染物存在時(shí)也有很強(qiáng)的腐蝕性。不銹鋼尤 下。
其易受影響。由 316L 不銹鋼制成的傳感器在無數(shù)
的應(yīng)用中已經(jīng)證實(shí)其可靠性，只要在這些應(yīng)用中氯
濃度被保持在足夠低的水平或者無游離氯的存在
（參見圖1）。如果能避免離子生成，不銹鋼也可被
用于含氯有機(jī)溶劑。影響游離態(tài)形成的兩個(gè)因素為
溫度和濕度，兩者都需要維持在較低水平。圖2說
明了 316L 對(duì)由游離氯所導(dǎo)致的疲勞腐蝕的抵抗力
是取決于溫度的。較低的溫度和氯濃度的組合可與
316L不銹鋼相兼容。
高準(zhǔn)科里奧利流量計(jì)腐蝕說明 3介紹
續(xù)
化學(xué)勢(shì) 在較寬的化學(xué)勢(shì)范圍內(nèi)保持鈍性的能力使得鉭能抵
抗多數(shù)腐蝕性液體。第二種能形成穩(wěn)定氧化層的是
化學(xué)勢(shì)是衡量過程流體的氧化或還原能力的度量單 鎳合金，例如Hastelloy C-22。高含量的鉻和鉬可

高準(zhǔn)（Honeywell Flow Solutions）品牌的科里奧利流量計(jì)是一種采用 Coriolis 效應(yīng)原理測(cè)量流體流量的精密設(shè)備。在實(shí)際運(yùn)行中，尤其是對(duì)于含有腐蝕性介質(zhì)（如酸、堿、鹽溶液、某些化工原料等）的情況下，科里奧利流量計(jì)可能會(huì)遭受一定程度的化學(xué)侵蝕。 腐蝕主要發(fā)生在流量計(jì)的傳感器部分，包括測(cè)量管和內(nèi)部敏感元件（如振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和接收器）。腐蝕現(xiàn)象可能導(dǎo)致以下幾個(gè)方面的問題： 1. 材料失效：流量計(jì)的傳感器材料可能因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)表面磨損、坑蝕或穿孔，影響其結(jié)構(gòu)完整性及測(cè)量精度。 2. 信號(hào)干擾：腐蝕產(chǎn)物可能導(dǎo)致傳感器間的介電常數(shù)變化，從而影響電磁場(chǎng)的傳輸，對(duì)流量信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。 3. 壽命縮短：長(zhǎng)期的腐蝕作用會(huì)加速儀器部件的老化和損壞，縮短流量計(jì)的使用壽命。 因此，在使用高準(zhǔn)科里奧利流量計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)輸送的腐蝕性介質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理或選用具有防腐性能的材料制作傳感器，同時(shí)定期維護(hù)和檢查流量計(jì)，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理腐蝕問題，以保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和精確度。