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我们实验室要测氯气和硫化氢的流量,量程才 50 sccm 左右,Alicat 的流量计选什么材质才不会被腐蚀?不锈钢的能用吗?

这个问题我们遇到过好几次,先说结论:氯气(Cl₂)和硫化氢(H₂S)这类湿态腐蚀性气体,标准 316L 不锈钢流量计基本不能用,短则几天、长则两三周就会出现零点漂移和内壁点蚀。下面说我们实际排查的过程。 某高校实验室用 Alicat 质量流量计测 Cl₂,量程 50 sccm,精

这个问题我们遇到过好几次,先说结论:氯气(Cl₂)和硫化氢(H₂S)这类湿态腐蚀性气体,标准 316L 不锈钢流量计基本不能用,短则几天、长则两三周就会出现零点漂移和内壁点蚀。下面说我们实际排查的过程。

某高校实验室用 Alicat 质量流量计测 Cl₂,量程 50 sccm,精度要求 ±0.8% 读数 + ±0.2% 满量程,进气压力 0.2 MPa,温度 25 ℃。用了两周后发现零点从 0 漂到 1.5 sccm,拆开看传感器流道内壁有黄褐色腐蚀产物。我们当时先怀疑是气体带液,加了 0.5 μm 过滤器后仍然漂移,最后确认是不锈钢在含水氯气环境下点蚀。

后来我们按气体特性重新选型,分三种情况处理:

  • 干燥 Cl₂(露点 < -40 ℃):316L 不锈钢可以短时间用,但我们一般建议至少做钝化处理,并且每 3 个月校准一次零点。
  • 湿 Cl₂ 或 H₂S:必须选 哈氏合金 C-22 或 PTFE 密封 + 哈氏合金接液的版本。我们给某半导体厂换的就是 C-22 流道,量程 100 sccm,压力 0.15 MPa,连续跑了 8 个月零点漂移在 0.3 sccm 以内。
  • 氨气(NH₃):情况不同,NH₃ 对不锈钢腐蚀性弱,但对密封圈有要求。标准氟橡胶(FKM)在液氨或高浓度氨气下会溶胀,我们换成全氟醚橡胶(FFKM)或 PTFE 密封,量程 200 sccm、压力 0.1 MPa 的场合用了 1 年没出问题。

需要说清楚的边界:哈氏合金也不是万能的。如果气体里含水且含氧,Cl₂ 环境下哈氏合金仍可能缓慢腐蚀,这时候要考虑 PTFE 全流道或加装气体干燥器。另外,如果量程低于 10 sccm,腐蚀性气体建议直接上毛细管差压式或热式,不要用科氏力,因为小流道更容易堵和腐蚀。

还有一个实操细节:腐蚀性气体一定要在流量计前加装化学兼容的过滤器,我们常用 PTFE 膜过滤器,孔径 0.2 μm,压损控制在 3 kPa 以内。另外,每次换气瓶后建议用高纯氮气吹扫 10 分钟,避免残留湿气加速腐蚀。

最后提醒:如果你们的气体是干态、常温、压力低于 0.3 MPa,316L 加钝化可以撑一段时间,但要做好每 2 个月校准的准备;如果是湿态或高温(>50 ℃),直接上哈氏合金或 PTFE 方案,别省这个钱。

关于本方案提供方:浙江东德韵海电子科技有限公司,Alicat 艾里卡特流量与压力仪表的国内供货渠道,服务高校、科研院所与工业客户,覆盖材料、化工、能源、生物、环保等方向。提供按工况选型、快速报价、常用型号现货与通讯调试支持。

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