一般腐蚀性介质的远传压力测量方法改进

阮运杰

[摘    要]腐蚀性介质对测量仪表的损害是最严重的，尽管新科技新产品出现，但仍然有一些难以解决的问题。在某些特殊工况下合理地选择测量安装方法是非常有必要的，既能节省资金，又能解决被腐蚀的问题。

[关键词]腐蚀性介质;隔离容器;管路连接;应用

[中图分类号]TH812 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）08–0–03

[Abstract]Corrosive media is the most serious damage to measuring instruments. Despite the emergence of new technology and new products， there are still some difficult problems to solve. In some special working conditions， it is necessary to choose a reasonable measurement and installation method， which can save money and solve the problem of corrosion.

[Keywords]corrosive medium; isolation container; pipeline connection; application

腐蚀是金属在其环境中由于化学作用而遭受破坏的现象，同样的金属与非金属对于某些特定环境可以耐腐蚀，但在其他环境中却不能耐腐蚀，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。本文就一些实例对腐蚀性介质的测量仪表进行介绍。

1 腐蚀性介质对测量仪表的损害

（1）腐蚀性介质将测量仪表与介质直接接触的关键零部件腐蚀，导致仪表损坏并丧失功能。例如，腐蚀造成差压变送器膜片的损坏，硅油外漏从而完全失效。电磁流量计电极因腐蚀引起介质外泄，导致其励磁线圈烧毁等。

（2）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率降低。例如，转子流量计的转子被流体腐蚀后，外形尺寸减小，导致流量的示值偏低。又如涡街流量计中的漩涡发生体被流体腐蚀而宽度尺寸减小，接触流面的表面变得粗糙，从而引起流量系数改变，严重时导致灵敏度的丧失。

（3）仪表寿命的缩短、介质的外漏等造成安全和人身事故等。

2 测量仪表的防腐措施

一般在材料选择时，仪表的材料要求等同于或者高于管道材料，同时在选择材料时还要考虑各种因素，比如流体的压力、温度、腐蚀性、成本等因素。在使用特殊材料对介质进行防腐时主要用到以下材料。

铸铁是一种比较低廉的、可展性不太好的材料，主要用在蒸汽、水和沒有腐蚀性的流体，使用温度极限为-20～250 ℃，推荐压力≤1.6 MPa。

铸钢是较普通的一种材料，铸钢常用于空气、饱和蒸汽或过热蒸汽非腐蚀性液体和气体，铸钢的屈服限大约是铸铁的3倍以上。

低合金钢组成元素中有铬镍钼元素，一般低合金钢具有耐高温、抗氧化、抗清脆性的性能。低合金钢还常用作低温材料。

奥氏体不锈钢能在-195～800 ℃工作，也能作为热水介质的耐汽蚀材料和耐腐蚀材料。

铸青铜可以用于蒸汽、空气、水、油和非腐蚀性气体。

在特别特殊的介质中防腐，可以考虑以下几种情况。

2.1 选用耐腐蚀特性的金属材料

在不同工况、不同介质下，选择的抗腐蚀材料也不相同。常见的抗腐蚀金属材料有：304或302不锈钢、316不锈钢、青铜、蒙乃尔合金、哈氏合金B、哈氏合金C、奥氏体不锈钢、钛材、钴基合金6、416不锈钢等。

2.2 选用耐腐蚀特性的非金属材料

在某些酸碱性或者腐蚀性介质的管道中，选用哈氏合金或者钛材等才能满足条件的情况下，显然会增加很多成本，有的时候可以在碳钢或不锈钢表面镀PTFE或者PFA，同样可以满足仪表不被腐蚀的要求。

2.3 使用隔离容器对介质和测量仪表进行隔离

为了减小使用造价较高的耐腐蚀性金属材料仪表，测量腐蚀性液体的压力或差压时，源阀门至仪表阀门之间的管路上可设置隔离容器，在隔离容器和测量表的导管内充入隔离液，防止仪表被腐蚀。

近年来，在原有化工装置进行环保改造的项目中，经常会遇到腐蚀性介质，且其操作压力值特别小的情况，在选用压力变送器的时候需要格外注意精度、安装方法等问题。罐区的压力变送器在选型中，经常是几千帕级别的测量范围。选用差压变送器可以满足测量的要求，尽量选择直接安装的方法，减小压力传递的距离，但是这种做法很大程度增大了项目的造价。

当压力稍大时，可以选择使用隔离容器接入的方法进行现场仪表的测量管路安装。本文主要讲述测量腐蚀性气体的远传压力方法的改进措施。

3 隔离容器在测量管路中的应用

在工程实践中，既要考虑安装方法的可行性，又要考虑现场安装的方便与实际。既要考虑介质的状态，也要考虑使用的材料。

（1）测量气体压力连接图如图1所示。带隔离容器测量气体压力管路连接图如图2所示。

（2）隔离容器同样适用于测量气体压差管路的连接，如图3所示。

由此可见，隔离容器的另一个优点：可以将测量气体的压力变送器放置低于取压点的位置，解决了不能把压力变送器放置于高于取压点的位置。

图1中，8是对焊隔离容器，该容器在上下端分别有排空和排液两个接口，分别连接外螺纹截止阀;通过隔离容器中的隔离液将其左右两侧的测量介质与仪表分开，达到隔离的作用，两端分别使用对焊式直通中间接头连接两侧的导压管。取压点将压力传递给隔离液，隔离液传递给测量仪表，从而达到测量取压点压力的目的。

4 隔离容器的类型及连接方法

隔离容器外壳可以采用无缝钢管焊接而成，直径根据现场安装位置不同而定。钢管厚度需根据测量点压力不同而不同。两端需要封堵。目前，已经有专业生产隔离容器的厂家，设计人员可以根据样本选择适合现场工况的隔离容器。

5 隔离液的组成与灌装

被测介质与隔离液互不相溶，隔离液可以直接购买或者手工配制。常用的隔离溶液有，质量分数为50%乙二醇水溶液、水、质量分数为50%甘油水溶液、四氯化碳、25号变压器油等。

测量管路中可以自动灌装隔离液，也可以在使用不多的地方选择手动灌装的方法。在手动灌隔离液连接中，通过手动隔离液入口将隔离液打入到隔离容器中，使用无缝钢管进行传输，传输管路中，为了防止隔离液倒流，在管路上加设止回阀;为了防止打入过多隔离液，在管路中加设就地压力表，使手动灌隔离液的管路以及隔离容器、压力测量管路保持相应的压力;同时在管路中加设截止阀，可以有效的控制开关，如图4所示。

当测量介质为气体时，在灌隔离液时，隔离液在隔离容器的高度不能超过来自取压点侧压力仪表的导压管连接高度，否则会产生隔离液从导压管倒流回管道的效果。且来自仪表侧的导压管连接高度要低于来自取压点测得导压管连接高度，以便于压力能够通过隔离液传送至压力仪表。

当测量介质为液体时，隔离容器在测量仪表和取压装置之间的连接有多种连接方式，主要方式如图5所示。

（1）隔离液密度小于介质密度，测量仪表高于取压点。

（2）隔离液密度小于介质密度，测量仪表低于取压点。

（3）隔离液密度大于介质密度，测量仪表高于取压点。

（4）隔离液密度大于介质密度，测量仪表低于取压点。

需要注意的是：在灌隔离液时，隔离液在隔离容器的高度不能超过来自取压点侧压力仪表的导压管连接高度，否则会产生隔离液从导压管倒流回管道的效果。且来自仪表侧的导压管連接高度要低于来自取压点测得导压管连接高度，以便于压力能够通过隔离液传送至压力仪表。

6 使用隔离容器的注意事项

隔离容器和测量管道若安装于室外时，应选用凝固点低于当地最低气温的隔离液。隔离容器应垂直安装，且隔离液应不与被测介质混掺或者与管件及仪表发生化学反应。

7 结束语

目前，市面上较多年前在仪表上有了很大的改进，极大地满足了现有装置的仪表使用，但是在一些极冷地区、腐蚀性介质情况下，仍需要最基本的原理方式满足要求。隔离容器的应用，不仅可以应用在腐蚀性介质的测量仪表管路中，也可以应用在高温、低温介质的测量仪表管路，目的都是防止介质与测量仪表的直接接触，起到保护测量仪表的作用。

参考文献

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