耐腐型測氯氣流量計對于防腐制造工藝的研究探討

1、前言
測氯氣流量計用于連續測量封閉管道中液體、氣體的體積流量，壓力損失小且恒定，測量范圍寬，工作可靠，對儀表前后直管段長度要求不高，使用維護方便。因此在化工、石油、冶金、醫藥、輕工等部門獲得了廣泛的應用。
耐腐型測氯氣流量計是在金屬管中襯聚四氟乙烯以隔離腐蝕性介質和測量管，保證測量的持久性和準確性。隨著近年來石化和鋼鐵行業的迅猛發展，對耐腐型浮子流量計的需求呈不斷增長的趨勢，這要求浮子流量計的生產廠商提高產品的準確性和可靠性，更好地滿足用戶需求。介紹耐腐型測氯氣流量計的結構，著重闡述為保證產品性能而在工藝上采取的措施。
2、制造工藝分析
2.1 聚四氟乙烯
聚四氟乙烯是由四氟乙烯單體聚合而成的聚合物，是一種類似于聚乙烯的透明或不透明的蠟狀物，密度為2.2g/cm3, 吸水率小于0.01%。它的化學結構與聚乙烯相似，只是聚乙烯中的全部氫原子都被氟原子所取代。由于C-F 鍵鍵能高，性能穩定，因而其耐化學腐蝕性極佳，能夠承受除了熔融的堿金屬、氟化介質、高于300℃的氫氧化鈉之外的所有強酸（包括王水），以及強氧化劑、還原劑和各種有機溶劑的作用。聚四氟乙烯以其優異的耐高低溫性能和化學穩定性、很好的電絕緣性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自潤滑性，在化工、石油、紡織、電子電氣、醫療、機械等領域獲得了廣泛應用。
2.2 制造工藝分析
利用聚四氟乙烯優異的化學穩定性，將其襯壓在金屬管中或包覆在金屬棒外就能充分發揮其耐腐蝕作用，這是組成耐腐型測氯氣流量計的主要部件錐管和浮子，其性能的好壞決定了流量計質量的優劣。聚四氟乙烯的成型工藝比較特殊和復雜，經過技術人員的聯合攻關和多次試制取得了良好的結果，摸索出一套行之有效的工藝方法。耐腐型測氯氣流量計的結構如圖1 所示。

為了保持聚四氟乙烯零件尺寸的穩定性，規定其溫度應用范圍是70℃以下。在試制的初始階段，用常規加工方法，即按圖紙尺寸進行錐管和浮子的加工，可以發現，在常溫下工作正常的浮子在高溫試驗中出現了卡死現象，反復的試驗都得到同樣的結果。實際測量表明：浮子尺寸變化不大，因此推斷是由于錐管尺寸的變化引起卡死現象。通過理論計算，得出結論，以利改進。

從錐管的結構看（截取直管段一段），如圖2 所示外層是金屬測量管，內層是聚四氟乙烯襯里，由于溫度變化不大，金屬測量管尺寸的變化可以不考慮，即D 不變。從資料上可查到聚四氟乙烯在0~100℃ 內的線脹系數為0.5×10-4/℃。下面以DN25 口徑為例，計算當溫度t 從20℃變化到70℃時內徑的大



理后再精加工的錐管完全能夠達到設計要求。經過數次試驗，可以得出如下結論：耐腐型浮子流量計錐管的加工工藝和基型產品有很大不同，合理的工藝過程應該是粗加工錐管→老化（100℃、2 h）→精加工成形。
由于錐管老化試驗的溫度為100℃，而產品的使用溫度只有70℃，因此按改進的工藝加工錐管，必定能滿足產品的設計要求。
將上述結論加以推廣，應用于耐腐型浮子流量計的所有口徑，結果是令人滿意的，產品質量完全滿足用戶的現場條件，產品性能優良。所以說“合理的工藝過程是產品性能的保證”。
3、結論
“機械制造，工藝為本”，這是通過對機械制造工業發展的分析，對機械制造過程的實踐經驗總結出的一條重要規律。只有充分認識這一規律，抓住機械制造工藝這一根本不放，才能使我國機械工業在國內外市場競爭中以雄厚的企業工藝實力和應變能力，以優質價廉的產品盡快立足于勝利者的行列之中。

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