耐腐型金属管浮子流量计制造工艺研究

　　1 引言

　　金属管浮子流量计用于连续测量封闭管道中液体、气体的体积流量，压力损失小且恒定，测量范围宽，工作可靠，对仪表前后直管段长度要求不高，使用维护方便。因此在化工、石油、冶金、医药、轻工等部门获得了广泛的应用。

　　耐腐型金属管浮子流量计是在金属管中衬聚四氟乙烯以隔离腐蚀性介质和测量管，保证测量的持久性和准确性。随着近年来石化和钢铁行业的迅猛发展，对耐腐型浮子流量计的需求呈不断增长的趋势，这要求浮子流量计的生产厂商提高产品的准确性和可靠性，更好地满足用户需求。

　　2 制造工艺分析

　　2.1 聚四氟乙烯

　　聚四氟乙烯是由四氟乙烯单体聚合而成的聚合物，是一种类似于聚乙烯的透明或不透明的蜡状物，密度为 2.2g/cm3, 吸水率小于 0.01%。它的化学结构与聚乙烯相似，只是聚乙烯中的全部氢原子都被氟原子所取代。由于 C-F 键键能高，性能稳定，因而其耐化学腐蚀性极佳，能够承受除了熔融的碱金属、氟化介质、高于 300℃的氢氧化钠之外的所有强酸(包括王水)，以及强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用。

　　聚四氟乙烯以其优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性，在化工、石油、纺织、电子电气、医疗、机械等领域获得了广泛应用。

　　2.2 制造工艺分析

　　利用聚四氟乙烯优异的化学稳定性，将其衬压在金属管中或包覆在金属棒外就能充分发挥其耐腐蚀作用，这是组成耐腐型金属管浮子流量计的主要部件锥管和浮子，其性能的好坏决定了流量计质量的优劣。

　　聚四氟乙烯的成型工艺比较特殊和复杂，经过技术人员的联合攻关和多次试制取得了良好的结果，摸索出一套行之有效的工艺方法。耐腐型金属管浮子流量计的结构如图 1 所示。

　　为了保持聚四氟乙烯零件尺寸的稳定性，规定其温度应用范围是 70℃以下。在试制的初始阶段，用常规加工方法，即按图纸尺寸进行锥管和浮子的加工，可以发现，在常温下工作正常的浮子在高温试验中出现了卡死现象，反复的试验都得到同样的结果。实际测量表明：浮子尺寸变化不大，因此推断是由于锥管尺寸的变化引起卡死现象。通过理论计算，得出结论，以利改进。

　　从锥管的结构看(截取直管段一段)，如图 2 所示外层是金属测量管，内层是聚四氟乙烯衬里，由于温度变化不大，金属测量管尺寸的变化可以不考虑，即 D 不变。从资料上可查到聚四氟乙烯在0~100℃内的线胀系数为 0.5×10-4/℃。下面以 DN25 口径为例，计算当温度 t 从 20℃变化到 70℃时内径 的大小。