防腐型金属管浮子流量计制造工艺

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.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HD-LZ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。HD-LZ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0~100C内的线胀系数为0.5x104/℃.下面以DN25口径为例，计算当温度t从20℃变化到70℃时内径d的大小。

a为线胀系数;
△t为温度变化量(℃)。
  流量计工作时两端都要固定，长度方面的变化受到限制，故h保持不变，因而这部分体积变化是由内径d的变化引起的，故:

　　理论计算表明当温度从20℃变化到70℃时，锥管直管段尺寸小了0.21mm,这就是引起浮子卡死的原因，也说明按常规方法加工锥管是不合理的，为了弄清温度对锥管尺寸的影响，继续进行温度试验。还以DN25口径为例，结果如表1所示。

　　从试验结果可以看到，在第1次进行100℃、1.5h的温度试验后，锥管直管段的尺寸就已经变小了，冷却到常温时，尺寸并没有恢复;再进行第2次温度试验时，锥管尺寸的变化已经不大，因此可将锥管先粗加工，接着进行老化试验，最后再精加工，这样零件尺寸受温度的影响应该很小。为了证实这一点，重新进行温度试验，试验情况如表2所示。

　　试验结果表明先前的估计是正确的，经过老化处理后再精加工的锥管完全能够达到设计要求。经过数次试验,可以得出如下结论:耐腐型浮子流量计锥管的加工工艺和基型产品有很大不同,合理的工艺过程应该是粗加工锥管,老化(100℃、2h)→精加工成形。
　　由于锥管老化试验的温度为100℃,而产品的使用温度只有70℃,因此按改进的工艺加工锥管,必定能满足产品的设计要求。
将上述结论加以推广,应用于HD-LZ耐腐型金属管浮子流量计的所有口径,结果是令人满意的,产品质量完全满足用户的现场条件,产品性能优良。所以说“合理的工艺过程是产品性能的保证”。