音叉液位开关螺纹连接方式:为何接液材质不能选用涂层处理?
音叉液位开关是一种专用于容器、槽罐和各种管道液位测量的控制开关,其工作原理基于音叉受阻尼振动频率变化来设计,而音叉的振动是基于刚性悬臂梁结构振动机制来进行分析。音叉液位开关的安装方式通常有法兰、螺纹、卡箍等多种连接形式可供选择。液位开关在测量腐蚀性较强的液体时,通常将开关探头接液部分的材质表面进行涂层处理,以提高传感器探头的耐腐蚀性。但如果过程连接方式选用螺纹安装方式时,则不能选用涂层的方式来提高耐腐蚀性。下面来进行谈谈螺纹连接和防腐涂层的特点以及对开关探头的影响。
一、 螺纹连接的特点
螺纹牙形截面的形状通常类似三角形或梯形结构等,圆周表面有一圈圈连续的锋利齿牙,在连接时通过内外螺纹的旋合来实现连接的一种固定方式。螺纹连接通过顺时针或逆时针转动螺纹紧固件即可实现连接和拆卸,是一种可拆卸的固定连接,便于在需要时进行拆卸和重新装配,非常方便;螺纹连接的外形尺寸相对较小,能够节省空间,使得整体结构更加紧凑。螺纹拧紧时产生很大的轴向力;螺纹连接由于加工尺寸问题容易产生间隙,对于有喷涂要求的经常要求加工的间隙较大;螺纹连接通常不适合压力等级较大的场合。
二、涂层防腐的特点
防腐涂层是指涂敷在金属表面上使之与周围介质隔离,以控制管道或设备表面腐蚀的一种覆盖层。涂层防腐的主要机理是在金属表面形成一层防护涂层,阻止腐蚀液体和氧与金属表面接触,从而防止腐蚀。这种屏蔽作用能够隔离被保护基体与腐蚀介质的直接接触,达到防腐效果。
防腐涂层具有较强的耐酸、耐碱、耐盐、耐化学溶剂等化学腐蚀性,使金属基体的耐腐蚀性显著提高;能抵抗氯化物和含氯化物环境的影响,使金属能在恶劣的温度、压力和化学介质共存的环境中长时间工作。涂层表面具有优异的自清洁性能,不易粘附水和油,即使有少量污垢也可以简单地擦拭或用水清洗掉。为了确保防腐涂层与基材的良好结合和防腐效果,通常需要对基材表面进行严格的预处理,如除锈、除油、磷化等。如果前处理不彻底,涂层的附着力和防腐效果会大打折扣。在管道等连接部位(补口)的防腐处理相对困难,容易出现补口不严密、涂层粘结不良等问题,影响整体的防腐效果。
三、涂层材料对螺纹连接性能的影响
一般地,涂层材料的种类和厚度会对螺纹连接的强度和密封性产生一定影响。一方面,涂层可以增加螺纹表面的硬度,从而提高连接的强度。另一方面,过厚的涂层可能会导致螺纹配合间隙过大,影响连接的密封性。
因此,在选择涂层材料时,需要综合考虑其对连接强度和密封性的影响。涂层材料的选择需要考虑到与螺纹材料的相容性。某些涂层材料可能会与螺纹材料发生化学反应,导致涂层脱落或螺纹性能下降。涂层防腐通常会在金属表面形成一层薄膜,这层薄膜可能会增加螺纹的直径,导致螺纹之间的配合变得过紧或过松。过紧的配合可能导致螺纹在安装时难以旋合,甚至损坏螺纹;而过松的配合则可能导致连接不紧密,存在泄漏的风险。
螺纹连接的结构复杂,存在许多细小的螺纹槽和间隙,这使得涂层施工变得相对困难。在螺纹连接上进行涂层防腐时,需要确保涂层能够均匀覆盖整个螺纹表面,并且不会堵塞螺纹槽或影响螺纹的旋合度。
四、螺纹涂层对开关性能的影响
音叉液位开关过程连接采用螺纹方式时,在进行涂层时,其螺纹表面势必附着一层防腐塑料涂层材料,将液位开关螺纹部分与被测罐体或其他容器进行旋合安装时,液位开关的螺纹外表面和罐体安装座的内螺纹表面之间隔着一定厚度的涂层塑料材料,形成一定的减震缓冲带,破坏了音叉液位开关探头振动需刚性连接的条件,造成振动能量的损失,会引起音叉探头振动的减弱,降低开关工作的可靠性。
而且螺纹过程连接部分进行涂层处理,在于被测罐体的安装螺纹旋合时由于螺纹的锋利齿牙互相摩擦使螺纹表面的涂层被剥离,从而使腐蚀涂层失效,螺纹之间会产生间隙,容易造成罐体内的液体物料泄漏,引发生产事故。因此,音叉液位开关选用螺纹连接方式,接液材质上不能选用涂层方式。
综上所述,涂层防腐不适应于螺纹连接主要是由于其破坏了开关探头振动需刚性连接的条件,不符合刚性悬臂梁振动机制,易引起振动能量的损失,使音叉探头振动的减弱,降低开关工作的可靠性;螺纹连接处腐蚀涂层容易剥离,螺纹之间会产生间隙,造成物料泄漏,影响安全生产。在实际应用中,需要根据具体要求和工作环境来选择合适的防腐方法和合适的过程连接安装方式,以确保连接的紧固性、密封性和耐久性。