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化工行业

氢氟酸液位测量磁翻板液位计的材料选择

  工业现场环境错综复杂,易燃、易爆、强腐蚀性液体也是随处可见。磁翻板液位计在用于强酸、强碱、有机溶剂等腐蚀性液体介质的测量时,就需要考虑磁翻板液位计浮筒主体和显示面板的材质。用于液位测量的磁翻板液位计就需要同时考虑浮筒主体和显示面板材质,特别是显示面板透明视窗板的材质。由于氢氟酸腐蚀性较强,这时对氢氟酸液位测量磁翻板液位计的材料选择就非常重要。
  一、磁翻板液位计材质
  磁翻板液位计根据被测量介质的特性而选择相应的浮筒材质和显示面板材质。
  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。
  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。
  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
  普通玻璃是无机非金属材料,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,现有磁翻板液位计厂家大部分采用普通玻璃用于显示面板视窗。
  2、亚克力
  亚克力又叫有机玻璃,化学名为聚甲基丙烯酸甲酯,是一种可塑性高分子材料,具有较好的透光率,透光率达92%以上,并且化学性能稳定,韧性好不易损坏,但是亚克力生产难度大,成本高。在普通玻璃面板无法满足现场工况或者客户有特殊要求的情况下,磁翻板液位计厂家则会以亚克力作为显示面板的材料。
  二、几种常见液体腐蚀对照表
  工业现场中腐蚀性液体很多,常见的强腐蚀性液体有:王水、硫酸、盐酸、氢氟酸等,其腐蚀性对照表如下所示:
不同材料耐腐蚀对照表

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--

  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、易挥发的腐蚀性液体,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,此时氢氟酸就是酸性很强的酸。
  根据氢氟酸的特性可知,当测量氢氟酸时,主体材质应该选择塑料型PP材质,对于通风条件好,储罐又有一定压力时可以选择316L衬氟。
  对于大部分液体,选择普通的玻璃为视窗材料的铝合金显示面板即可,但是测量氢氟酸时切忌选择玻璃为视窗材料的显示面板。因为,氢氟酸能强烈地腐蚀部分金属、玻璃和含硅的物体。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可以继续和过量的HF作用,生成氟硅酸:
  SiF4+2HF=H2[SiF6]
  正因如此,它必须储存在塑料(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,而且容器中应尽可能将空气排尽。
  特殊的物理化学性质,使氢氟酸在工业生产中应用较广,常用于稀有金属的还原工艺中,如氟钽酸钾、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:

氢氟酸液位测量磁翻板液位计的材料选择

图一、铌生产工艺图

  在氢氟酸液位测量中,工厂如果没有根据实际情况选择相应材质的面板,特别是显示面板视窗材料,则会出现面板显示模糊,导致现场操作员无法较好的观察磁翻板液位计的高度,严重时会发生安全事故。因此,用于氢氟酸液位测量的磁翻板液位计显示面板视窗材料一定要选用亚克力。
  下图为以玻璃为视窗材料的面板被用于有氢氟酸介质的现场工况中而被腐蚀的情况:

氢氟酸液位测量磁翻板液位计的材料选择

图二、被腐蚀的显示面板图

  磁翻板液位计厂家应该根据客户实际工况选择最佳的浮筒主体材质和显示面板材质,计为自动化对于不锈钢衬F4、F46等防腐材质、防护等级等要求较高,单磁翻板液位计产品就有多项发明专利和实用新型专利授权。为了便于现场观察,深圳计为自动化技术有限公司采用加宽设计的显示面板,在材质上不仅有玻璃材质,还有亚克力材质供用户选择。一些厂家为了节省成本,通常采用厚度为2mm的亚克力面板,深圳计为自动化技术有限公司为确保产品质量,使用的是3mm厚的亚克力面板。另外计为磁翻板液位计科学设计的磁耦合系统,使显示面板翻旗(也叫翻片)能够长期可靠工作,翻片乱翻现象得以有效避免,且面板防护等级达IP66/IP67。计为自动化磁翻板液位计的可靠质量受到用户的一致肯定。


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