不锈钢和塑料材质在腐蚀性流体中的表现

　　1 前言

　　在电力、能源、化工、医药等领域，用于流体监控的流量开关的腐蚀问题一直是用户头疼的事情。有些用户，新买的流量开关，用了不到两三个月，就已经腐蚀的不成样子了，开关动作变得不太灵敏，电器部件也锈迹斑斑，这样流量开关就不能在流体断流时发出报警信号，无法起到保护机器设备的作用。

　　鉴于流体检测对机器设备的重要性，许多用户对高强度耐腐蚀流量开关有着迫切的需求。

　　2 不锈钢材质流量开关在腐蚀性流体中的表现

　　2.1 304 不锈钢材质的流量开关

　　目前市场上用于流量开关制作的不锈钢材质主要有 304 不锈钢和 316L 不锈钢，其中 304 不锈钢价格相对 316L 比较低廉，但是 304 不锈钢连海水这样的轻微腐蚀性流体都无法抵御，更不用说那些强酸强碱了。所以，可以确定 304 不锈钢材质的流量开关基本上就无法在腐蚀性流体中使用，只能用于纯净的水流中进行流体检测。

　　2.2 316L 不锈钢材质的流量开关

　　316L 不锈钢耐腐蚀性能优于 304 不锈钢，在造纸等生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且 316L 不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。然而，多年以来人们就已发现，316 并非真正的“不锈”,他们会被腐蚀、穿孔、断裂 [1].而且，316L不锈钢价格比较高，用户需求量较少，所以流量开关的造价会非常高。

　　2.3 特种耐酸碱不锈钢材质

　　如果要求较强的耐酸性的不锈钢流量开关，应采用特种耐酸碱不锈钢材质。但是，其材料很难买到，且其价格极其昂贵，市场上尚未出现此类材质的流量开关，所以本文对特种耐酸碱不锈钢流量开关不做讨论。

　　3 塑料材质在腐蚀性流体中的表现

　　3.1 普通塑料材质的流量开关

　　目前市场上的塑料材质的流量开关主要以 PA66 尼龙塑料为主，其材质由于其价格低廉，深受用户喜爱。但是，研究发现，PA66 及其复合材料在化学介质中的综合力学性能明显降低 [2];并且，尼龙材质不能承受强酸强碱的腐蚀，比如尼龙材质的塑料流量开关与浓硫酸接触，几乎是瞬间溶解在浓硫酸中，尼龙塑料材质的流量开关瞬间融化成粉末。所以尼龙材质流量开关可以用于普通的轻微腐蚀性流体中，但是在高强度腐蚀性环境中，其表现堪忧。

　　3.2 特氟龙材质的流量开关

　　目前世界上生产制造特氟龙材质的耐腐蚀流量开关的厂家只有美国的 PEECO 和香港艾伊特公司（A.YITE TECH）等 2 家公司。

　　其中 PEECO 公司生产的特氟龙流量开关是采用车床机加工方式制造，类似于不锈钢流量开关的制造方法。由于靶片活动的轴承采用了 440C 不锈钢材质，所以这个靶片活动的不锈钢轴承就成为了耐腐蚀性能的短板。所以其耐腐蚀性能并不是很理想；且其售价高达数百美金，一般用户难以承受其高价。

　　香港艾伊特公司生产的 GE-313 系列特氟龙流量开关是采用纳米复合材料，对重要部件通过多次注塑成型，使所有可能被腐蚀的金属或者电气部件与液体完全隔离。所有与流体接触部份均为高强度耐腐蚀特氟龙复合塑料，所有感应装置全部注塑在特氟龙塑料材料之内，所以可以用于各种腐蚀性流体的水流监控。并且，由于是大批量注塑制造，其价格低廉，近 30 美金的价格可为广大用户所接受，所以本文对其进行着重研究。

　　香港艾伊特公司生产的 GE-313 特氟龙流量开关，不含容易导致故障发生的波纹管，经过测试，此款水流量开关的耐腐蚀性能远远高于普通水流量开关；并且在 99.99% 浓硫酸中工作一年以上，不会出现任何问题。

　　由于采用了特氟龙复合材料，流量开关几乎不受药品侵蚀，能够承受除了熔融的碱金属，氟化介质以及高于 300℃氢氧化钠之外的所有强酸（包括王水）、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用，可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。广泛适用于电力、化工、制酸、制碱、冶炼、稀土、农药、染料、医药、造纸、电镀、电解、酸洗、无线电、化成箔、科研机构、国防工业等行业，可以接触任意浓度的酸性、碱性、油类、稀有贵重液体、毒性液体、挥发性的腐蚀性化学流体介质 .

　　4 结语

　　经过一系列的对比，304 和 316L 不锈钢材质流量开关在腐蚀性流体中表现较差；尼龙材质的塑料流量开关表现也不如人意；由车床机加工制作的 PEECO 特氟龙流量开关表现尚可，但是其售价太高，无法适应客户需求；由注塑成型制造的 GE-313特氟龙流量开关，不但价格低廉，并且具有超强的耐腐蚀性能，适用于硫酸厂、造纸厂、化工厂、污水处理厂、印刷厂、印染厂，电镀厂 、制药厂等腐蚀性流体，是在腐蚀性流体中流体监控的最优选择。

　　参考文献：

　　[1] 鲍其鼐 . 氯离子与冷却水系统中不锈钢的腐蚀 [J]. 工业水处理 ,2007,27（9）：6.
　　[2]孙红玲等。PA66/LGF复合材料的耐化学腐蚀性能研究[A].2012年中国工程塑料复合材料技术研讨会论文集 [C].2012:96-99.