石油化学プラントの腐食性化学物質測定用電磁流量計 |西安秦偉

中国東部のミドルスケール石油化学中間体メーカーで、塩素化溶剤と特殊有機酸を年間80,000メートルトン生産しており、西安秦偉計器工場に化学計量システムのアップグレードを依頼しました。プラントは連続蒸留、塩素化、中和プロセスユニットを稼働しており、流量測定ポイントは原料受入、反応器供給ライン、中間体移送、最終製品積込みステーションに分散しています。

測定媒体は幅広い化学スペクトルをカバーしています：32%塩酸、98%硫酸、50%水酸化ナトリウム溶液、塩素化有機中間体、および酸化剤残留物を含むpH調整プロセス廃水です。流量は、小口径反応器ドーシング（DN15、50～500 L/h）からバルク酸移送ライン（DN100、20～60 m³ /h）まで様々です。正確な計量は、反応化学量論制御と所有権移転請求の重要な要素です。

• 過酷な化学腐食：HClラインの以前の316L SS製タービンメーターは、6ヶ月以内にピッティング腐食に見舞われました。濃硫酸ラインでは、保護されていない金属部品で年間0.5 mmを超える均一腐食率が発生しました。50%濃度の水酸化ナトリウムと60℃は、ステンレス鋼の湿潤部品に応力腐食割れを引き起こしました。
• コーティングによる測定ドリフト：塩素化有機中間体は重合しやすく、流量計内部表面に付着性の膜を形成する傾向があり、4～6週間で5～8%の測定値の低下が進行しました。
• 安全および封じ込めリスク：容積式流量計の機械的シールの漏れは、定期的な巡回中にオペレーターに危険な化学物質暴露のリスクをもたらしました。プラントでは、流量計シール故障に関連する軽微な化学火傷事故が18ヶ月間に3件記録されました。
• 生産損失：反応器供給計量の不正確さにより、仕様外の製品バッチが発生し、再加工が必要となり、年間推定350,000元の再処理化学品および生産時間損失が発生しました。

電磁流量計の障害物のないファラデーの法則測定原理は、以前の故障の根本原因であるすべての可動部品と機械的シールを排除します。ライナーと電極以外の内部部品が化学攻撃にさらされることがないため、設計により封じ込め安全性の問題が本質的に解決されます。

• PTFE（テフロン）ライナー：普遍的な化学バリアとして選択されました。PTFEは、塩酸、硫酸、水酸化ナトリウム、塩素化有機物に対して、全運転温度範囲で化学的に不活性です。その非粘着性、超滑らかな表面は、有機中間体からのポリマー付着を防ぎ、コーティングによる測定ドリフトの問題を解消します。
• タンタル電極（HClライン）：タンタルは、100℃未満の温度で最大37%濃度の塩酸中で安定した自己不動態化酸化皮膜を形成し、実質的に腐食率ゼロを実現します。これにより、信号劣化なしに長期的な電極の完全性が保証されます。
• ハステロイC-276電極（NaOHライン）：高温濃苛性ソーダサービスでは、ハステロイC-276は苛性応力腐食割れに対する優れた耐性を発揮します。その高いニッケルとモリブデンの含有量は、以前316L電極を損なっていた局所的な攻撃メカニズムに抵抗します。
• 耐薬品性ハウジング付きIP67トランスミッター：トランスミッター筐体は、エポキシコーティングされたアルミニウムボディとPTFEケーブルグランドで指定されており、化学処理ビルに蔓延する腐食性大気蒸気に対して二重の保護を提供します。
• 4-20mA + HARTプロトコル：HARTデジタル通信により、リモート設定変更、電極コーティング診断、導電率監視が可能になり、計器チームは固定されたカレンダー間隔ではなく、実際のセンサー状態データに基づいて予防清掃をスケジュールできます。

DN100 HCl移送メーターは、デイタンク移送ポンプの下流の垂直配管部分（上向き流れ）に設置され、全流量で満管状態を確保しました。垂直方向は、HCl蒸気からのガス気泡の蓄積を防ぎます。10D上流および5D下流の直管部を維持しました。耐薬品性PTFEガスケットをすべてのフランジ接続に使用し、メーター本体の接地をプラント専用の化学エリア等電位ボンディングシステムに接続しました。