關于甲醇用流量計對于防腐制造工藝的研究探討
點擊次數：2713 發布時間：2021-01-03 08:39:45
1、制造工藝分析
1.1 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。
1.2 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，這是組成耐腐型甲醇用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。耐腐型甲醇用流量計的結構如圖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”。
1.1 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。
1.2 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，這是組成耐腐型甲醇用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。耐腐型甲醇用流量計的結構如圖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”。
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