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化工行业

磁翻板液位计在氢氟酸液位测量中的材质选择

  磁翻板液位计主要用于液体介质的液位测量,但由于工业现场的液体通常具有易燃、易爆、腐蚀性较强的特点,所以这时就应根据液体介质的不同特点选择相应的材质,在确保磁翻板液位计具有较长使用寿命的同时,能够可靠地用于液位的测量。像氢氟酸由于具有较强的腐蚀性,为免受腐蚀,就要考虑磁翻板液位计浮筒主体和显示面板,特别是显示面板透明视窗板的材质在氢氟酸液位测量中的选择问题。
  一、磁翻板液位计常用材质
  一般地,根据被测量介质的不同特性,磁翻板液位计选择相应的浮筒材质和显示面板材质。
  (一)浮筒材质
  常用的有不锈钢304、不锈钢316L、不锈钢304/316L加内衬F4或F46氟管、塑料型PP材质。不锈钢304、316L材质使用较为普遍,当介质会跟不锈钢发生化学反应而造成腐蚀时,就应该选择不锈钢衬氟,或者选用塑料PP材质。被测介质为常温常压时,一般选择PP材质;被测介质非常温常压时,一般选用304/316衬氟,其过程温度最大可达到120℃,过程压力可达1.6MPa。
  (二)显示面板材质
  磁翻板液位计显示面板一般采用铝合金或塑料面板,塑料面板一般在现场工况环境会造成铝合金腐蚀时采用。
  (三)面板视窗透明板材质
  无论铝合金面板或塑料面板,面板视窗透明板材料可以选用普通玻璃或亚克力:
  1、普通玻璃
  普通玻璃是一种无机非金属材料,其由多种无机矿物制成,主要成分为二氧化硅和其他氧化物。由于玻璃具有通透性好、便于现场观察、性能稳定、与大部分液体不起化学反应等特点,普通玻璃多被用来制作显示面板视窗的透明板。
  2、亚克力
  亚克力又称为有机玻璃,化学名为聚甲基丙烯酸甲酯。作为一种可塑性高分子材料,亚克力的生产成本高,制作难度大。但由于其具有透光率高(达92%以上)、化学性能稳定、韧性好不易损坏的特点,多被用于替换普通玻璃面板用于满足现场复杂工况或客户的特殊要求。
  二、几种常见液体腐蚀对照表
  在工业现场中,常见的强腐蚀性液体有:王水、硫酸、盐酸、氢氟酸等。在这些强腐蚀性液体中,了解各种材质的不同表现,有助于对氢氟酸液位测量中磁翻板液位计材质的正确选择。不同材质腐蚀性对照如下所示:

不同材质耐腐蚀对照表

强腐蚀液体

玻璃

亚克力

不锈钢316L

聚四氟乙烯PTFE

聚丙烯

PP

硫酸

O

+

O

+

/

王水

--

/

O

+

O

氢氧化钠

+

--

+

+

--

盐酸≤6%/85℃

+

+

/

--

--

氢氟酸

O

+

O

+

/

注:强耐腐蚀+;耐腐蚀/;不耐腐蚀O;未知--

  从上表可知,面对各种强腐蚀性液体,亚克力和PTFE的耐腐蚀性整体表现较好,是用于强腐蚀性液体测量的理想材质。

  三、测量氢氟酸时磁翻板液位计材料选择
  氢氟酸是氟化氢气体的水溶液,清澈、无色、发烟、易挥发,有剧烈刺激性气味,氢氟酸在浓度5mol/L以上会发生自偶电离,腐蚀性较强。
  根据氢氟酸的特性,在测量氢氟酸时,主体材质一般选择塑料型PP材质即可,而对于通风条件好,储罐又有一定压力时可以选择316L衬氟。
  尽管普通玻璃为视窗材料的铝合金显示面板能够在大部分液体介质中使用,但如果用于测量氢氟酸时,切忌选择玻璃为视窗材料的显示面板。因为,氢氟酸对部分金属、玻璃和含硅的物体腐蚀性较强。氢氟酸溶解玻璃(主要成分:二氧化硅),生成气态的四氟化硅,反应方程式如下:
  SiO2+4HF=SiF4+2H2O
  生成的SiF4如果和过量的HF作用,会生成氟硅酸:
  SiF4+2HF=H2[SiF6]
  正因如此,应将其储存在塑料(理论上讲,放在聚四氟乙烯做成的容器中会更好)、蜡质制或铅制的容器中。氢氟酸没有还原性,如果要长期储存,不仅需要一个密封容器,而且应尽可能将容器中的空气排尽。
  氢氟酸在工业生产中常用于稀有金属的还原工艺中,在氟钽酸钾、氧化铌、氧化钽等的生产制造中都要用到氢氟酸,下图为用还原法生产铌的生产工艺图:

磁翻板液位计在氢氟酸液位测量中的材质选择

图一、铌生产工艺图

  在氢氟酸液位测量中,应选择耐腐蚀性较好的材质作为磁翻板液位计的面板,尤其是显示面板视窗材料更是如此,否则,会出现面板显示模糊,无法较好地观察液位高度,严重时,甚至导致安全事故的发生。因此,在制作测量氢氟酸液位的磁翻板液位计的面板时,一定要选用亚克力作为磁翻板液位计显示面板的视窗材料。
  在有氢氟酸介质的现场工况中,因材质选用不当,导致以玻璃为视窗材料的面板被腐蚀的情况屡见不鲜,如下图所示:

磁翻板液位计在氢氟酸液位测量中的材质选择

图二、被腐蚀的显示面板图

  磁翻板液位计厂家在用户选型时,应和用户充分沟通,并根据用户的实际工况,选用最匹配的材料。
  对此,深圳计为自动化技术有限公司一直高度重视,向前来咨询的用户耐心了解测量材质和工况特点,帮助用户合理选型。不仅如此,计为自动化根据生产需要,攻克了磁翻板液位计应用中的多项技术难题,仅磁翻板液位计一个单品就有多项发明专利和实用新型专利授权。
  为便于现场观察,计为磁翻板液位计的显示面板采用加宽设计,适应用户不同介质测量的需要,提供玻璃材质和亚克力材质备选。与一些为了节省成本使用厚度为2mm的亚克力面板的厂家不同,为确保产品质量,计为磁翻板液位计使用的是3mm厚的亚克力面板。另外,计为磁翻板液位计对磁耦合系统进行了科学设计,面板防护等级达IP66/67,显示面板翻旗(也叫翻片)也能长期可靠工作,有效避免乱翻现象。计为磁翻板液位计的高可靠性获得了用户的广泛赞誉。

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