在选择尿素流量、压力测量变送器的材质时,需要考虑尿素的化学性质、测量环境的温度、压力以及介质的腐蚀性等因素。以下是对材质选择的详细分析:
一、流量测量变送器(以电磁流量计为例)
电极材料:
尿素是一种有机化合物,具有一定的腐蚀性。因此,在选择电极材料时,需要选用耐腐蚀性能较好的材料。钽电极因其良好的耐腐蚀性和稳定性,常被用作尿素流量测量的电极材料。
衬里材料:
衬里材料的选择同样需要考虑尿素的腐蚀性。陶瓷材质和四氟材质因其优异的耐腐蚀性和耐磨性,常被用作尿素流量测量的衬里材料。
二、压力测量变送器
接液材质:
316不锈钢:在普通介质测量中,316不锈钢材质可保证测量准确性和稳定性,并有较长使用年限。但在煤化工气化工况下,如含有煤灰介质(黑灰水、冷却水等)时,常规316L材质膜片不能有效防止氢渗,会出现故障,使用寿命周期明显降低。在尿素水解器这种特殊工况下可能存在风险。
哈氏合金:在普通煤化工工况下可用于隔膜压力变送器膜片。对于尿素水解器的特殊环境是否完全适用,没有明确提及,但鉴于其在煤化工的一般性应用表现,可能具有一定的耐腐蚀性和稳定性。
钽+PFA:在脱硝系统水解器供氨压力测量中有用到,对于尿素水解器的适用性有一定参考意义,可能具备较好的耐腐蚀性和适应性,但具体性能需要结合尿素水解器的实际工况(如温度、压力、介质成分等)进一步分析。
其他不锈钢材质:一般具有一定的强度和耐腐蚀性,但对于在尿素水解器这种特殊工况下的表现没有足够信息表明其适用性。
考虑因素:
温度:尿素水解在不同温度下反应速率不同,膜片材质需要能在相应的温度范围内保持性能稳定,避免因温度变化导致膜片变形、腐蚀加剧等问题。
介质成分:尿素水解器中有尿素、水、NH₃和CO₂等物质,NH₃可能对膜片有腐蚀作用或影响膜片的物理性能,膜片材质需要能耐尿素、NH₃等介质的腐蚀。
压力:水解过程中存在一定压力,膜片需要能够承受相应的压力而不破裂、变形。
测量准确性:要根据尿素水解器对压力测量的精度要求选择合适的膜片材质,不同材质的膜片可能在弹性、形变与压力的响应关系等方面存在差异。
成本:在满足尿素水解器工况要求的前提下,需要考虑膜片材质的成本,以达到性价比的平衡。
使用寿命和可靠性:由于尿素水解器的连续运行需求,膜片应具有较长的使用寿命,减少更换频率,提高设备运行的可靠性。
综上所述,在选择尿素流量、压力测量变送器的材质时,需要综合考虑尿素的化学性质、测量环境的温度、压力以及介质的腐蚀性等因素。通过合理的材质选择,可以确保测量变送器的准确性和稳定性,提高设备的运行效率和使用寿命。