氫氟酸液位測量磁翻板液位計(jì)的材料選擇

2020-08-11 14:20 來源: 裝修保障網(wǎng) 作者:李恩槐 閱讀(

工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜,易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕性液體也是隨處可見。磁翻板液位計(jì)在用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑等腐蝕性液體介質(zhì)的測量時(shí),就需要考慮磁翻板液位計(jì)浮筒主體和顯示面板的材質(zhì)。用于液位測量的磁翻板液位計(jì)就需要同時(shí)考慮浮筒主體和顯示面板材質(zhì),特別是顯示面板透明視窗板的材質(zhì)。由于氫氟酸腐蝕性較強(qiáng),這時(shí)對(duì)氫氟酸液位測量磁翻板液位計(jì)的材料選擇就非常重要。
一、磁翻板液位計(jì)材質(zhì)
磁翻板液位計(jì)根據(jù)被測量介質(zhì)的特性而選擇相應(yīng)的浮筒材質(zhì)和顯示面板材質(zhì)。
浮筒材質(zhì)常用的有不銹鋼304、不銹鋼316L、不銹鋼304/316L加內(nèi)襯F4或F46氟管、塑料型PP材質(zhì)。不銹鋼304、316L材質(zhì)使用較為普遍,當(dāng)介質(zhì)會(huì)跟不銹鋼發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而造成腐蝕時(shí),就應(yīng)該選擇不銹鋼襯氟,或者選用塑料PP材質(zhì)。被測介質(zhì)為常溫常壓時(shí),一般選擇PP材質(zhì);被測介質(zhì)非常溫常壓時(shí),一般選用304/316襯氟,其過程溫度可達(dá)到120℃,過程壓力可達(dá)1.6MPa。
磁翻板液位計(jì)顯示面板一般采用鋁合金或塑料面板,塑料面板一般在現(xiàn)場工況環(huán)境會(huì)造成鋁合金腐蝕時(shí)采用。
無論鋁合金面板或塑料面板,面板視窗透明板材料可以選用普通玻璃或亞克力:
1、普通玻璃
普通玻璃是無機(jī)非金屬材料,由多種無機(jī)礦物制成,主要成分為二氧化硅和其他氧化物。由于玻璃具有通透性好、便于現(xiàn)場觀察、性能穩(wěn)定、與大部分液體不起化學(xué)反應(yīng)等特點(diǎn),現(xiàn)有磁翻板液位計(jì)廠家大部分采用普通玻璃用于顯示面板視窗。
2、亞克力
亞克力又叫有機(jī)玻璃,化學(xué)名為聚甲基丙烯酸甲酯,是一種可塑性高分子材料,具有較好的透光率,透光率達(dá)92%以上,并且化學(xué)性能穩(wěn)定,韌性好不易損壞,但是亞克力生產(chǎn)難度大,成本高。在普通玻璃面板無法滿足現(xiàn)場工況或者客戶有特殊要求的情況下,磁翻板液位計(jì)廠家則會(huì)以亞克力作為顯示面板的材料。
二、幾種常見液體腐蝕對(duì)照表
工業(yè)現(xiàn)場中腐蝕性液體很多,常見的強(qiáng)腐蝕性液體有:王水、硫酸、鹽酸、氫氟酸等,其腐蝕性對(duì)照表如下所示:
不同材料耐腐蝕對(duì)照表

強(qiáng)腐蝕液體

玻璃

亞克力

不銹鋼316L

聚四氟乙烯PTFE

聚丙烯

PP

硫酸

O

+

O

+

/

王水

--

/

O

+

O

氫氧化鈉

+

--

+

+

--

鹽酸≤6%/85℃

+

+

/

--

--

氫氟酸

O

+

O

+

/

注:強(qiáng)耐腐蝕+?; 耐腐蝕/; 不耐腐蝕O;未知--

三、測量氫氟酸時(shí)磁翻板液位計(jì)材料選擇
氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,清澈,無色、發(fā)煙、易揮發(fā)的腐蝕性液體,有劇烈刺激性氣味,氫氟酸在濃度5mol/L以上會(huì)發(fā)生自偶電離,此時(shí)氫氟酸就是酸性很強(qiáng)的酸。
根據(jù)氫氟酸的特性可知,當(dāng)測量氫氟酸時(shí),主體材質(zhì)應(yīng)該選擇塑料型PP材質(zhì),對(duì)于通風(fēng)條件好,儲(chǔ)罐又有一定壓力時(shí)可以選擇316L襯氟。
對(duì)于大部分液體,選擇普通的玻璃為視窗材料的鋁合金顯示面板即可,但是測量氫氟酸時(shí)切忌選擇玻璃為視窗材料的顯示面板。因?yàn)?,氫氟酸能?qiáng)烈地腐蝕部分金屬、玻璃和含硅的物體。氫氟酸溶解玻璃(主要成分:二氧化硅),生成氣態(tài)的四氟化硅,反應(yīng)方程式如下:
SiO2+4HF=SiF4+2H2O
生成的SiF4可以繼續(xù)和過量的HF作用,生成氟硅酸:
SiF4+2HF=H2[SiF6]
正因如此,它必須儲(chǔ)存在塑料(理論上講,放在聚四氟乙烯做成的容器中會(huì)更好)、蠟質(zhì)制或鉛制的容器中。氫氟酸沒有還原性。如果要長期儲(chǔ)存,不僅需要一個(gè)密封容器,而且容器中應(yīng)盡可能將空氣排盡。
特殊的物理化學(xué)性質(zhì),使氫氟酸在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較廣,常用于稀有金屬的還原工藝中,如氟鉭酸鉀、氧化鈮、氧化鉭等的生產(chǎn)制造中都要用到氫氟酸,下圖為用還原法生產(chǎn)鈮的生產(chǎn)工藝圖:

氫氟酸液位測量磁翻板液位計(jì)的材料選擇

圖一、鈮生產(chǎn)工藝圖

在氫氟酸液位測量中,工廠如果沒有根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)材質(zhì)的面板,特別是顯示面板視窗材料,則會(huì)出現(xiàn)面板顯示模糊,導(dǎo)致現(xiàn)場操作員無法較好的觀察磁翻板液位計(jì)的高度,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生安全事故。因此,用于氫氟酸液位測量的磁翻板液位計(jì)顯示面板視窗材料一定要選用亞克力。
下圖為以玻璃為視窗材料的面板被用于有氫氟酸介質(zhì)的現(xiàn)場工況中而被腐蝕的情況:

氫氟酸液位測量磁翻板液位計(jì)的材料選擇

圖二、被腐蝕的顯示面板圖

磁翻板液位計(jì)廠家應(yīng)該根據(jù)客戶實(shí)際工況選擇的浮筒主體材質(zhì)和顯示面板材質(zhì),計(jì)為自動(dòng)化對(duì)于不銹鋼襯F4、F46等防腐材質(zhì)、防護(hù)等級(jí)等要求較高,單磁翻板液位計(jì)產(chǎn)品就有多項(xiàng)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利授權(quán)。為了便于現(xiàn)場觀察,深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司采用加寬設(shè)計(jì)的顯示面板,在材質(zhì)上不僅有玻璃材質(zhì),還有亞克力材質(zhì)供用戶選擇。一些廠家為了節(jié)省成本,通常采用厚度為2mm的亞克力面板,深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司為確保產(chǎn)品質(zhì)量,使用的是3mm厚的亞克力面板。另外計(jì)為磁翻板液位計(jì)科學(xué)設(shè)計(jì)的磁耦合系統(tǒng),使顯示面板翻旗(也叫翻片)能夠長期可靠工作,翻片亂翻現(xiàn)象得以有效避免,且面板防護(hù)等級(jí)達(dá)IP66/IP67。計(jì)為自動(dòng)化磁翻板液位計(jì)的可靠質(zhì)量受到用戶的一致肯定。(信息摘自:www.levelmeter.cn/caseshow-24-1005-1.html,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。)
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