כיצד לבחור את מד הזרימה הנכון עבור כימיקלים קורוזיביים וחומצות
בתעשיית העיבוד הכימי, מדידת נוזלים בצורה מדויקת, וחשוב מכל, בטוחה, אינה רק עניין של יעילות; זוהי דרישה בסיסית. למכשור למדידת זרימה יש בעיה ייחודית וקשה עם חומצות וכימיקלים. בחירת מד הזרימה הכימי הנכון היא אחד הדברים החשובים ביותר שמהנדס יכול לעשות. הסיבה לכך היא שחלק מהחומצות קורוזיביות מאוד ויכולות להרוס מתכות רגילות, בעוד שאחרות הן ממסים יקרי ערך שיש למנות במינון מדויק.
מד זרימה חומצי וכימי
בחירה שגויה עלולה לגרום לשבירה של מכשירי זרימה, דליפות מסוכנות, מינון לא מדויק והפסדי כסף גדולים. מדריך זה נותן תמונה מלאה של הכלים והחומרים הדרושים למדידת זרימה מדויקת של כימיקלים וחומצות. נדבר על הבעיות, נעבור על טכנולוגיות המדידה הטובות ביותר למשימה ונבחן כמה שימושים ספציפיים, מה שהופך את המדריך הזה למדריך מלא לכל מי שצריך למדוד נוזלים אגרסיביים וקשים.
מדוע מדידת כימיקלים וחומצות כל כך מאתגרת?
טיפול בכימיקלים או נוזלים קורוזיביים דורש יותר ממד זרימה סטנדרטי. הבעיות העיקריות הן:
בחירה שגויה של מד זרימת חומצה עלולה לגרום לקורוזיה של צינור חיישן הזרימה
קורוזיה: זהו הדבר החשוב ביותר לדאוג לגביו. חומצות חזקות או נוזלים ובסיסים קורוזיביים יכולים לאכול במהירות מתכות כמו פלדת פחמן, ולגרום לכשל של מדי חשמל ולדליפות מסוכנות.
בטיחות: דליפות של כימיקלים רעילים או דליקים עלולות להיות מסוכנות מאוד לאנשים ולסביבה.
התעשייה הכימית עובדת עם נוזלים מכל הסוגים. זה כולל ממסים דקים הנראים כמו מים, פולימרים צמיגים, נוזלים קריוגניים ונוזלים בטמפרטורה גבוהה. יתר על כן, הטיפול במדיה אגרסיבית הוא דבר נפוץ, וכולל מגוון רחב של חומצות כגון חומצה הידרוכלורית, חומצה חנקתית וחומצה גופרתית, יחד עם תרחיפים חומציים שוחקים, תמיסות אלקליות וחומרים מחמצנים.
דרישות טוהר: בתחומים כמו אלקטרוניקה או תרופות, אסור שהנוזל יזדהם על ידי חיישן הזרימה עצמו.
הבסיס לכל [מד זרימה עמיד בפני כימיקלים] מוצלח הוא החומר ממנו עשוי חיישן הזרימה (או שאנו מכנים חלקים רטובים של חיישן הזרימה). החלקים הרטובים - כל רכיב שנוגע בנוזל הקורוזיבי - חייבים להיות תואמים לחלוטין מבחינה כימית.
נירוסטה 316L: בחירה חזקה ושימושית למטרות כלליות עבור כימיקלים, חומצות, ממסים ושמנים פחות אגרסיביים.
פלסטיק (PP, PVDF): אפשרויות חסכוניות עבור חומצות ובסיסים מסוימים, המשמשות לעתים קרובות ב [מדדי זרימה מפלסטיק לנוזלים קורוזיביים] . אך מד זרימה מסוג זה אינו יכול לשאת לחץ גבוה, לחץ רגיל עבור מד זרימה מפלסטיק לחומצה הוא בסביבות 1 אובר.
מד זרימה כימי עם ציפוי PTFE/PFA
ריפודים PTFE/PFA: פלואורופולימרים אלה מיושמים כריפוד בתוך גוף מד מתכת. הם מציעים עמידות כימית כמעט אוניברסלית והם הסטנדרט עבור מדי זרימה מגנטיים או רוטמטרים בצינורות מתכת ביישומי חומצה.
מד זרימת מסה של קוריוליס מחומר Hastelloy לחומצה
סגסוגות אקזוטיות (הסטלוי, טנטלום, טיטניום) : עבור הכימיקלים האגרסיביים ביותר שבהם פלדת אל-חלד אינה מספקת, סגסוגות אלו מספקות עמידות מעולה בפני קורוזיה. טנטלום, לדוגמה, מצוין למדידת זרימה של חומצה גופרתית או HCL, פלטינה מתאימה לכל הנוזלים הקורוזיביים, וניתן להשתמש בחומר טיטניום למדידת מי ים, אשלגן הידרוקסיד, נתרן הידרוקסיד, חומצה זרחתית ומדיות אחרות.
מדריך מפורט לטכנולוגיות מדי זרימה כימיות וחומציות
אין טכנולוגיה אחת מושלמת לכל חומר כימי. הבחירה תלויה בתכונות הנוזל (מוליכות, צמיגות, טמפרטורה, לחץ, נוכחות מוצקים) ובמטרת המדידה, וגם בתקציב המשתמש.
מדי זרימה מגנטיים: התקן לכימיקלים מוליכים
מדי זרימה מגנטיים הם בחירה מצוינת עבור כל חומר כימי מוליך, חומצות או סודה, כולל רוב החומצות והבסיסים על בסיס מים. הם כוללים עיצוב ללא חסימות וללא חלקים נעים (מד זרימה בקוטר מלא), מה שהופך אותם לאמינים ביותר. עבור יישומי מדידת זרימה קורוזיבית, הם מצוידים באלקטרודות לא ריאקטיביות ובציפוי PTFE או PFA עמיד, כמפורט במדריך שלנו ל [מד זרימה אלקטרומגנטי לנוזל קורוזיבי] . כמו כן, עלות מדי הזרימה המגנטיים נמוכה מאוד, מה שהופך מגמטרים לבחירה מובילה עבור [ יישומי מינון כימיים ].
כדי להבטיח את הדיוק והאורך חיים של מד הזרימה האלקטרומגנטי שלכם, בחירת חומר הבטנה והאלקטרודה הנכונים היא קריטית. העלינו מדריך בחירה מקיף המכסה חומרי חלקים רטובים המתאימים למגוון רחב של חומצות, בסיסים ומדיות כימיות. מסמך זה מספק את ההדרכה המקצועית הדרושה לכם לבחירת החומרים המתאימים ביותר עבור היישום הספציפי שלכם.
הנה סרטון למידע נוסף על מד זרימת חומצה מסוג מגנטי.
מדי זרימת מסה קוריוליס: לדיוק ורבגוניות אולטימטיביים
כאשר דיוק הוא קריטי, או כאשר נדרשת מדידת זרימת מסה או כאשר מדובר בחומצות תרחיף, מד קוריוליס הוא הבחירה העדיפה. יכולתו למדוד מסה ישירות הופכת אותו לחסין בפני שינויים בצפיפות או בצמיגות. עם חלקים רטובים העשויים מפלדת אל-חלד 316L, Hastelloy, או אפילו טנטלום, ניתן להגדיר אותו להתמודד עם מגוון רחב ביותר של כימיקלים אגרסיביים. המדריך שלנו [מד זרימת מסה נגד קורוזיה] בוחן את אפשרויות החומרים הללו לעומק.
מדי זרימת מסה תרמית: הבחירה עבור גזים קורוזיביים
למדידת זרימת המסה של גזים, מדי זרימת מסה תרמיים הם הסטנדרט בתעשייה. עבור יישומים הכוללים גזים קורוזיביים, חיישני זרימת מסה גז אלה בנויים מחומרים מיוחדים. מד זרימת המסה התרמי שלנו לגז קורוזיבי מתוכנן להתמודד עם מדיה גזית מאתגרת בצורה בטוחה ומדויקת, כגון מדידת מד זרימת ביוגז, אוויר חומצי או גז יבש Cl2 (כלור). זוהי הטכנולוגיה המועדפת למדידת גזים כמו [כלור] וגז חמוץ המכיל H₂S.
מדי זרימה מפלסטיק (מד זרימה טורבינות וגלגלי שיניים סגלגלים)
עבור כימיקלים פחות אגרסיביים, נוזל קורוזיבי בלחץ פעולה נמוך או כאשר נדרש פתרון בעלות נמוכה יותר, מדי זרימה העשויים מפלסטיק מהונדס כמו PP או PVDF הם אופציה בת קיימא. מדי זרימה מפלסטיק [מדדי טורבינה לנוזל קורוזיבי] יכולים לספק מדידה מדויקת עבור כימיקלים בעלי צמיגות נמוכה, בעוד שמדי גלגלי שיניים אובליים קטנים מפלסטיק מצוינים למינון כימיקלים. אך היזהרו, שני הסוגים של מדי זרימה מפלסטיק עבור חומרים קאוסטיים או חומציים צריכים להיות נקיים ממוצקים או חלקיקים, אחרת החלקים הנעים של מדי הזרימה מפלסטיק עלולים להיהרס על ידי המוצקים.
רוטמטרים של צינורות מתכת
עבור אינדיקציה פשוטה ומקומית של זרימה, כאשר אין צורך בפלט אלקטרוני מתקדם, רוטמטר בצינור מתכת מציע פתרון חזק ואמין. על ידי בחירת דגם העשוי מפלדת אל-חלד 316L או דגם עם ציפוי PTFE, ניתן להשתמש במכשירי מדידה אלה עבור מגוון רחב של זרימות כימיות ואפילו נוזלים אגרסיביים. עם זאת, silverinstruments.com מספק גם רוטמטר עם פלט של 4-20mA. הוא יכול לא רק לציין את קצב הזרימה אלא גם להצביע על זרימה כוללת של נוזל קורוזיבי. המדריך שלנו בנושא [רוטמטר בצינור מתכת למדידת נוזל קורוזיבי] מספק פרטים נוספים.
מד זרימה מצינור מתכת עם ציפוי טפלון ומצוף טפלון
השוואת מדי זרימה לכימיקלים קורוזיביים
Flow Meter Type
Best For
Key Advantages
Material Options
Limitations
Magmeter
Conductive liquids, acids, bases
• No moving parts
• Full bore design
• Low cost
• High reliability
• PTFE/PFA liner
• Non-reactive electrodes
Only for conductive fluids
Coriolis Mass
High accuracy applications, slurry acids
• Direct mass measurement
• Immune to density/viscosity changes
• Ultimate accuracy
• 316L stainless steel
• Hastelloy
• Tantalum
Higher cost
Thermal Mass
Low corrosive gases
• Industry standard for gases
• Handles challenging media
• Safe and accurate
• Specialized corrosion-resistant materials
Gas applications only
Plastic Turbine/Oval Gear
Low-pressure and corrosive liquids
• Lower cost solution
• Good for chemical dosing
• Positive displacement flowmeter
• PP (Polypropylene)
• PVDF
• Must be particle-free
• Lower pressure rating
• Moving parts can be damaged
Metal Tube Rotameter
Simple local indication or transmitter
• Robust and reliable
• Available with 4-20mA output
• Cost-effective
• 316L stainless steel
• PTFE liner
Not good for high temperature
פתרון אתגרי מדידה ספציפיים
מדידת קצבי זרימה נמוכים ומינון כימי
מדידה כימית של זרימה נמוכה באמצעות מד זרימה מפלסטיק
מינון כימי מדויק דורש חיישן זרימה שיכול למדוד במדויק נפחים קטנים מאוד. מדי מיקרו קוריוליס ומדי תזוזה חיובית קטנים מתוכננים במיוחד לכך. בחירת [מד זרימה כימי בזרימה נמוכה] היא קריטית עבור יישומי מדידה כימיים בזרימה נמוכה במעבדות, מפעלי פיילוט ומערכות הזרקה תוספים. מדי [זרימה קטנים לנוזלים קורוזיביים] אלה מבטיחים שגם הכמויות הקטנות ביותר יימדדו בדיוק גבוה. מד זרימה כימי מיקרו זה יכול להיות ביחידת זרימה נמוכה מ"ל/דקה (או יחידת זרימה סמ"ק) או בק"ג/שעה או גרם/שעה (גרם לשעה). הסרטון שלהלן מציג מד זרימה מיקרו מסה למדידה כימית.
טיפול בטמפרטורות ולחצים גבוהים
מדי זרימה מפלסטיק מוגבלים על ידי החומר שלהם ואינם עומדים בטמפרטורה גבוהה
תהליכים כימיים כרוכים לעיתים קרובות בטמפרטורות ולחצים גבוהים, הדורשים מבנה חזק של המד. בחירת סוגי מדי הזרימה, חומרי החיישנים, דירוגי האוגן ועיצוב החיישנים - כולם חשובים מאוד. בתנאים אלה, חיוני גם למדוד לחץ במדויק באמצעות [משדר לחץ ייעודי לגז או נוזל קורוזיבי] . מד הזרימה SH-CMF Coriolis שלנו יכול להתמודד עם חומרים קורוזיביים בטמפרטורות של עד 350°C. לעומת זאת, רוב מדי הזרימה מפלסטיק מוגבלים על ידי תכונות החומר שלהם, בדרך כלל עם טמפרטורת הפעלה מקסימלית בין 60°C ל-100°C, ודירוג הלחץ הוא בטווח של 145 psi.
יישומים: מדי זרימה לכימיקלים ספציפיים
המבחן האמיתי של [מד זרימת חומצה כימית] הוא ביצועיו עם נוזלים ספציפיים ומאתגרים. Silver Automation Instruments מספקת פתרונות מוכחים עבור מגוון רחב של מדיות.
מדי זרימה מגנטיים עם ציפוי PTFE ואלקטרודות טנטלום הם בחירה מצוינת למדידת זרימת HCl . עם זאת, עבור HCl בטמפרטורות גבוהות או בריכוזים גבוהים, אנו ממליצים לשדרג לתצורה עם אלקטרודות פלטינה וציפוי PFA לעמידות מעולה. שימו לב: עבור תנאים סטנדרטיים, מארז פלדת פחמן עבור מד הזרימה האלקטרומגנטי מספיק. עם זאת, אם הסביבה החיצונית קורוזיבית, אנו יכולים לשדרג את המארז לפלדת אל-חלד 304 או 316.
• חומצה גופרתית (H₂SO₄):
עבור חומצה גופרתית מרוכזת, לעתים קרובות נדרש מד זרימת מסה קוריוליס עם חיישן Hastelloy C. אנו מספקים פתרונות ספציפיים כמו [מד זרימת מסה של חומצה סולפונית] שלנו. עבור יישומים כלליים: במקרים רבים בהם דיוק ברמה הגבוהה ביותר אינו קריטי, ניתן להשיג מדידה יציבה ואמינה באמצעות אפשרויות חסכוניות יותר. אלה כוללות מד זרימה בעל שטח משתנה (רוטמטר) מצופה PTFE או מד זרימה מגנטי המצויד בציפוי PTFE ואלקטרודות טנטלום.
• חומצה חנקתית (HNO₃):
פלדת אל-חלד 316L מספיקה לעיתים קרובות לחומצה חנקתית, מה שהופך מגוון טכנולוגיות מתאימות. למידע נוסף על אפשרויות [מד זרימת HNO₃] שלנו.
המומחיות שלנו משתרעת על כמה מהנוזלים המורכבים ביותר בתעשייה.
• גז כלור:
מדידת זרימת גז כלור באמצעות מד זרימת מסה תרמי
גז רעיל וקורוזיבי ביותר זה דורש [מד זרימת גז כלור] מיוחד, בדרך כלל מסוג מסה תרמית עם חומרים עמידים בפני קורוזיה או שהבחירה הטובה ביותר היא מד זרימת כלור קוריוליס. אנו מספקים גם [מדדי לחץ כלור] .
1. מהו הגורם החשוב ביותר בבחירת מד זרימה לכימיקלים? הגורם הקריטי ביותר הוא תאימות חומרים. החלקים הרטובים של מד הזרימה (כל רכיב הנוגע בנוזל) חייבים להיות עמידים לחלוטין לתכונות הקורוזיה של הכימיקל הספציפי. בחירת חומר שגויה עלולה להוביל לכשל מהיר של החיישן ולדליפות מסוכנות.
2. איזה מד זרימה הוא הטוב ביותר עבור חומצות ובסיסים מוליכים לשימוש כללי? עבור רוב הכימיקלים המוליכים כמו חומצות ובסיסים על בסיס מים, מד הזרימה המגנטי הוא הסטנדרט בתעשייה. העיצוב שלו ללא חסימות (או שאנו מכנים עיצוב חיישן זרימה בקוטר מלא) אינו כולל חלקים נעים, מה שהופך אותו לאמין ביותר. על ידי בחירת האלקטרודות הלא-ריאקטיביות הנכונות וציפוי PTFE או PFA עמיד, הוא יכול להתמודד עם מגוון רחב של נוזלים קורוזיביים בעלות נמוכה יחסית.
3. מתי עליי להשתמש במד זרימת מסה קוריוליס עבור כימיקלים? מד זרימת מסה קוריוליס הוא הבחירה הטובה ביותר עבור יישומים הדורשים דיוק גבוה ביותר, כאשר נדרשת מדידה ישירה של המסה של הנוזל, או בעת טיפול בתרחיפים. מכיוון שהוא חסין לשינויים בצפיפות ובצמיגות הנוזל, הוא אידיאלי לבקרת תהליכים קריטיים וניתן לבנות אותו מסגסוגות אקזוטיות כמו Hastelloy או Tantalum עבור הכימיקלים האגרסיביים ביותר.
4. כיצד ניתן למדוד את זרימת הגזים הקורוזיביים כמו כלור? עבור גזים קורוזיביים, מד זרימת מסה תרמית הוא הטכנולוגיה הסטנדרטית. מדידים אלה בנויים מחומרים עמידים בפני קורוזיה כדי למדוד בבטחה ובדייקנות את זרימת המסה של גזים מאתגרים כמו כלור (כלור יבש), ביוגז או גז חמוץ המכיל H₂S.
5. מהו הפתרון הטוב ביותר למינון כימי בזרימה נמוכה? למדידה מדויקת של קצבי זרימה נמוכים מאוד (לעתים קרובות במיליליטר/דקה), כגון במינון כימי או ביישומים במעבדה, נדרש מד זרימה מיקרו. מדי מיקרו קוריוליס ומדי גלגלי שיניים אובליים קטנים מפלסטיק מתוכננים במיוחד למשימות אלו, ומבטיחים דיוק גבוה עבור הנפחים הקטנים ביותר.
6. האם ניתן להשתמש במד זרימה מפלסטיק לחומצות? כן, עבור יישומים מסוימים. מדי זרימה העשויים מפלסטיק מהונדס כמו PP או PVDF יכולים להיות אופציה חסכונית עבור כימיקלים פחות אגרסיביים בלחצי הפעלה נמוכים (בדרך כלל מתחת ל-10 בר). עם זאת, הם אינם מתאימים לנוזלים המכילים מוצקים, מכיוון שהחלקים הנעים עלולים להינזק.
7. כיצד מודדים חומצה חזקה כמו חומצה גופרתית מרוכזת (H₂SO₄)? עבור חומצות אגרסיביות ומרוכזות במיוחד כמו H₂SO₄, מד נירוסטה סטנדרטי אינו מספיק. הפתרון המומלץ הוא לרוב מד זרימת מסה מסוג קוריוליס עם חיישן Hastelloy C. עבור יישומים פחות קריטיים, מד זרימה מגנטי עם ציפוי PTFE ואלקטרודות טנטלום יכול גם הוא להיות אופציה יציבה.
8. האם מד זרימה מגנטי יכול למדוד את כל החומצות? לא. מד זרימה מגנטי יכול למדוד רק נוזלים מוליכים חשמלית. בעוד שרוב החומצות על בסיס מים הן מוליכות, הוא לא יעבוד עבור ממסים כימיים שאינם מוליכים או פחמימנים.
9. מהם בטנות ומדוע הן חשובות עבור מדי זרימת חומצה? בטנות, העשויות בדרך כלל מ-PTFE או PFA, הן שרוולים לא-ריאקטיביים המוכנסים לתוך גוף המתכת של מד זרימה מגנטי או רוטמטר צינורי מתכת. הבטנה מגנה על גוף המתכת של המד מפני קורוזיה, ומאפשרת שימוש במד סטנדרטי עבור נוזלים אגרסיביים ביותר.
10. כיצד משפיעים טמפרטורות ולחצים גבוהים על בחירת מד זרימה כימי? טמפרטורות ולחצים גבוהים דורשים מבנה חזק של המד. מדי זרימה מפלסטיק מוגבלים בדרך כלל לטמפרטורות נמוכות יותר (60-100°C) ולחצים (מתחת ל-145 psi). עבור תנאים קיצוניים יותר, יש צורך במכשירים בעלי גוף מתכת כמו מדי זרימה קוריוליס או מגנטיים עם דירוגי אוגן מתאימים ללחץ גבוה.
מצטערים, אך אין תוצאות לחיפושך. נסה לחפש עם מילות מפתח שונות.
