典型案例 | 液氯罐液位監測中內襯型磁翻板液位計滲漏問(wèn)題及處理
磁翻板液位計在液氯罐液位檢測中的應用
一
磁翻板液位計在液氯罐液位檢測中的應用與發(fā)展
液氯為高危劇毒物品，具有強腐蝕性，一旦引起泄漏，會(huì )對環(huán)境及人體造成極大傷害，因此，保證液氯罐的安全運行便顯得尤為重要。而準確可靠地控制液氯罐液位是確保儲罐安全，以及防止事故發(fā)生的關(guān)鍵。
磁翻板液位計作為一款功能實(shí)用的液位儀表，具有指示醒目、安裝方便、密封性好、防爆、耐腐蝕、工作安全可靠、故障率低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用于化工生產(chǎn)中，尤其適用于對液氯罐液位的監控。
在早期，出于成本考慮，液氯罐液位測量多使用304不銹鋼磁翻板液位計，但由于這種磁翻板液位計的防腐性能差，使用壽命短，且易被腐蝕而引起泄漏，因此存在一定程度的安全隱患，現今幾乎已被淘汰。
而后，出于安全考慮，盡管價(jià)格較304不銹鋼磁翻板液位計稍高，但不少廠(chǎng)家開(kāi)始選擇316L材質(zhì)的磁翻板液位計用于液氯罐液位測量。由于316L不銹鋼含有鉬元素，提高了對液氯的抗腐蝕性，使用壽命較304不銹鋼長(cháng)，但使用時(shí)間長(cháng)了，仍然會(huì )緩慢地被腐蝕，最終還是容易導致失效泄漏，目前也已逐漸退出相關(guān)市場(chǎng)。
近年來(lái)，隨著(zhù)新興材料和新工藝的出現，各級政府對環(huán)境保護的重視，廠(chǎng)家普遍選用防腐效果更好的內襯型磁翻板液位計，該磁翻板液位計的主體部分是在不銹鋼管內襯一層耐腐蝕塑料管材，它將液氯介質(zhì)與鋼管隔離，測量過(guò)程中始終由內襯層接觸液氯介質(zhì)，達到較好的防腐效果。
二
液氯罐液位檢測中內襯型磁翻板液位計滲漏原因分析及處理
盡管內襯型磁翻板液位計防腐效果較好，但在實(shí)際應用中，仍有與山東某化工廠(chǎng)類(lèi)似的不少用戶(hù)反映內襯防腐型磁翻板液位計在液氯罐上運行時(shí)還會(huì )出現滲漏問(wèn)題，存在安全隱患，影響正常生產(chǎn)。
那么，究竟是什么導致磁翻板液位計滲漏的呢？
原因分析
經(jīng)對現場(chǎng)磁翻板液位計的拆解、檢測與分析，自動(dòng)化技術(shù)人員確認該防腐型磁翻板液位計的內襯材料為PTFE聚四氟乙烯塑料管材。將該內襯管抽出鋼管后，發(fā)現四氟管外壁上均勻殘留有液氯液體的痕跡，但是在兩端法蘭四氟管拉伸翻邊處和錐形密封部位均整體完好。
自動(dòng)化工程師初步判斷磁翻板液位計的泄漏情況是由液氯液體從四氟管內滲透至管外壁引起的，而直接原因是內襯材料選擇不當造成的。
嚴謹起見(jiàn)，自動(dòng)化技術(shù)人員為此查閱了大量的資料。而資料進(jìn)一步佐證了自動(dòng)化上述判斷是正確的。
資料顯示，液氯液體具有非常強的滲透能力，不能選用PTFE聚四氟乙烯塑料管作內襯材料。
這是因為PTFE氟材料，即聚四氟乙烯，俗稱(chēng)“塑料王”，雖然為當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一，適合強酸、強堿、強氧化劑等腐蝕性強的液體介質(zhì)，但是聚四氟乙烯由于熔融粘度大，不具備流動(dòng)性，在成型加工時(shí)無(wú)法使用熱塑型塑料的生產(chǎn)工藝，一般用粉末狀PTFE樹(shù)脂經(jīng)冷壓形成密實(shí)的管形，經(jīng)燒結冷卻后制成具有一定長(cháng)度的管型產(chǎn)品。
由于是冷壓成形因此在制品內部分子間易形成微小間隙缺陷，一些諸如液氯等滲透性強的介質(zhì)，在高壓情形下很容易滲透至管材外壁，造成滲漏現象。
問(wèn)題處理
經(jīng)研究，為合理選擇內襯型磁翻板液位計，解決內襯型磁翻板液位計測量液氯時(shí)的滲漏問(wèn)題，提高內襯磁翻板液位計的可靠性，確保液氯罐運行的安全性和生產(chǎn)的正常進(jìn)行，內襯防腐型磁翻板液位計的選型必須滿(mǎn)足以下要求：
1.由于液氯是劇毒物質(zhì)且對金屬材料有較強的腐蝕性，其液位計主體材料應能長(cháng)久耐液氯的腐蝕，因此必須選用耐腐蝕性強的材料做內襯體，如氟塑料材料等。
2.液氯通常以低溫-20℃或高壓1.2MPa的狀態(tài)存儲在專(zhuān)用液氯罐內，所以液位計必須具有一定的結構強度，以滿(mǎn)足低溫、高壓的工況要求。
3.所選的內襯材料，需能杜絕液氯的滲漏。此條要求往往被磁翻板液位計生產(chǎn)廠(chǎng)家所忽視，從而造成液氯泄露，極易發(fā)生生產(chǎn)安全事故。
經(jīng)過(guò)對不同內襯材料特性、生產(chǎn)工藝的比較，結合自動(dòng)化在磁翻板液位計內襯方面的經(jīng)驗，研發(fā)工程師最終確認選用FEP聚全氟乙丙烯氟塑料管完全能解決液氯滲漏問(wèn)題。
這是因為，FEP聚全氟乙丙烯，也稱(chēng)氟塑料，是聚四氟乙烯的改性品種，耐腐蝕性與PTFE相當，但它在380℃的熔融粘度比聚四氟乙烯低，為103～104Pa.S，具有熱塑性塑料的良好加工性能。其管材是用FEP粒料經(jīng)過(guò)熔融、擠出并冷卻加工成型，根本區別于PTFE的粉末冷壓成型，有效克服了聚四氟乙烯管生產(chǎn)成型工藝易滲漏的缺陷。
不僅如此，研發(fā)工程師發(fā)現用新興氟材料FEP取代PTFE材料作內襯管的內襯FEP型磁翻板液位計的適應面更廣，且FEP內襯有PTFE內襯所不具有的一些優(yōu)點(diǎn)：
首先，主浮筒內襯FEP防腐型磁翻板液位計比內襯PTFE防腐型磁翻板液位計適應的介質(zhì)更廣。FEP和PTFE的防腐特性相當，但FEP比PTFE流動(dòng)性好，可通過(guò)熔融擠出加工成形，避免了PTFE抗滲透性差的缺陷，從而可以抵御像液氯、溴水等分子滲透性較強介質(zhì)的腐蝕和穿透，適用于更多腐蝕介質(zhì)的測量。
其次，由于FEP的耐蠕變性能和回彈性比PTFE好，內襯FEP防腐型磁翻板液位計，在其過(guò)程連接喇叭口銜接處與浮筒虎口的錐形密封面也均采用FEP材質(zhì)，提高了密封的可靠性，降低了泄漏幾率，延長(cháng)了儀表使用壽命。
根據液氯、溴水等分子滲透性較強介質(zhì)液位測量的需要，成功開(kāi)發(fā)了一款Flap-11Pb內襯FEP磁翻板液位計，其防腐特性與內襯PTFE型磁翻板液位計相當，能夠適應大多數腐蝕性液體的測量，可在0～1.6MPa壓力范圍內，溫度在-85～120℃較寬范圍內，長(cháng)期用于液氯罐液位的監測而不會(huì )出現滲漏現象。
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