耐腐型測氯氣流量計(jì)對于防腐制造工藝的研究探討

1、前言
測氯氣流量計(jì)用于連續(xù)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(hù)方便。因此在化工、石油、冶金、醫(yī)藥、輕工等部門獲得了廣泛的應(yīng)用。
耐腐型測氯氣流量計(jì)是在金屬管中襯聚四氟乙烯以隔離腐蝕性介質(zhì)和測量管，保證測量的持久性和準(zhǔn)確性。隨著近年來石化和鋼鐵行業(yè)的迅猛發(fā)展，對耐腐型浮子流量計(jì)的需求呈不斷增長的趨勢，這要求浮子流量計(jì)的生產(chǎn)廠商提高產(chǎn)品的準(zhǔn)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(jì)的結(jié)構(gòu)，著重闡述為保證產(chǎn)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(xué)結(jié)構(gòu)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(wěn)定，因而其耐化學(xué)腐蝕性*佳，能夠承受除了熔融的堿金屬、氟化介質(zhì)、高于300℃的氫氧化鈉之外的所有強(qiáng)酸（包括王水），以及強(qiáng)氧化劑、還原劑和各種有機(jī)溶劑的作用。聚四氟乙烯以其優(yōu)異的耐高低溫性能和化學(xué)穩(wěn)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(yī)療、機(jī)械等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。
2.2 制造工藝分析
利用聚四氟乙烯優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，將其襯壓在金屬管中或包覆在金屬棒外就能充分發(fā)揮其耐腐蝕作用，這是組成耐腐型測氯氣流量計(jì)的主要部件錐管和浮子，其性能的好壞決定了流量計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣。聚四氟乙烯的成型工藝比較特殊和復(fù)雜，經(jīng)過技術(shù)人員的聯(lián)合攻關(guān)和多次試制取得了良好的結(jié)果，摸索出一套行之有效的工藝方法。耐腐型測氯氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

為了保持聚四氟乙烯零件尺寸的穩(wěn)定性，規(guī)定其溫度應(yīng)用范圍是70℃以下。在試制的初始階段，用常規(guī)加工方法，即按圖紙尺寸進(jìn)行錐管和浮子的加工，可以發(fā)現(xiàn)，在常溫下工作正常的浮子在高溫試驗(yàn)中出現(xiàn)了卡死現(xiàn)象，反復(fù)的試驗(yàn)都得到同樣的結(jié)果。實(shí)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(xiàn)象。通過理論計(jì)算，得出結(jié)論，以利改進(jìn)。

從錐管的結(jié)構(gòu)看（截取直管段一段），如圖2 所示外層是金屬測量管，內(nèi)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(nèi)的線脹系數(shù)為0.5×10-4/℃。下面以DN25 口徑為例，計(jì)算當(dāng)溫度t 從20℃變化到70℃時(shí)內(nèi)徑的大



理后再精加工的錐管完全能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過數(shù)次試驗(yàn)，可以得出如下結(jié)論：耐腐型浮子流量計(jì)錐管的加工工藝和基型產(chǎn)品有很大不同，合理的工藝過程應(yīng)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(yàn)的溫度為100℃，而產(chǎn)品的使用溫度只有70℃，因此按改進(jìn)的工藝加工錐管，必定能滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。
將上述結(jié)論加以推廣，應(yīng)用于耐腐型浮子流量計(jì)的所有口徑，結(jié)果是令人滿意的，產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足用戶的現(xiàn)場條件，產(chǎn)品性能優(yōu)良。所以說“合理的工藝過程是產(chǎn)品性能的保證”。
3、結(jié)論
“機(jī)械制造，工藝為本”，這是通過對機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的分析，對機(jī)械制造過程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的一條重要規(guī)律。只有充分認(rèn)識這一規(guī)律，抓住機(jī)械制造工藝這一根本不放，才能使我國機(jī)械工業(yè)在國內(nèi)外市場競爭中以雄厚的企業(yè)工藝實(shí)力和應(yīng)變能力，以優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的產(chǎn)品盡快立足于勝利者的行列之中。

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