在市政排水系统的地下管网监测中，压力式液位计通过感知液体静压力实现水位测量，是检查井、泵站集水井等点位的核心监测设备。然而，地下排水管网长期处于潮湿环境，且污水中含有的有机物分解会产生硫化氢、甲烷等腐蚀性气体，若压力式液位计缺乏足够的防腐保护，不仅会加速设备老化损坏，还会引发测量故障，影响排水系统的正常运行。因此，深入分析潮湿与腐蚀性环境对压力式液位计的损害机制，明确适配市政排水场景的防腐性能参数，对提升设备使用寿命与监测可靠性具有重要意义。

一、地下排水管网环境对压力式液位计的损害机制

地下排水管网的环境特性（高湿度、腐蚀性气体、污水化学侵蚀）会从外壳、线缆接口、内部传感器三个维度对压力式液位计造成损害，最终导致设备失效，具体损害机制可分为三类。

（一）潮湿环境引发的设备内部受潮与电路故障

地下排水管网的相对湿度通常维持在 85% 以上，部分检查井因积水长期浸泡，湿度可达 100%，这种高湿环境会通过两种途径侵入压力式液位计内部：

一是通过外壳缝隙或接口渗透。若液位计外壳密封性能不足（如防护等级低于 IP67），潮湿空气会从壳体拼接处、螺丝孔等部位进入内部，导致电路板表面形成凝露。凝露会降低电路绝缘性能，引发短路故障 —— 某城市 2024 年对地下管网压力式液位计的故障统计显示，35% 的设备故障源于电路板短路，其中 80% 是因潮湿空气侵入导致的凝露引发；

二是通过线缆接口蔓延。压力式液位计的线缆与外壳连接处若未采用防水密封设计，潮湿空气会顺着线缆绝缘层与金属导体的间隙进入设备内部，腐蚀线缆接头的金属触点，导致信号传输中断。某泵站曾因线缆接口受潮，使压力式液位计的水位数据频繁中断，平均每天故障次数达 5 次，无法为水泵调度提供稳定数据支持。

长期潮湿还会导致设备内部金属部件（如螺丝、接线端子）生锈，影响结构稳定性。例如，液位计内部固定电路板的螺丝生锈后，会出现松动现象，导致电路板移位，与传感器的连接线路接触不良，进而出现测量数据跳动（如水位显示在 ±5 厘米范围内频繁波动），无法准确反映实际水位变化。

（二）硫化氢等腐蚀性气体导致的材质腐蚀

地下排水管网中，污水内的硫酸盐还原菌会将有机物分解产生硫化氢气体，浓度通常在 5-50ppm 之间，部分工业废水汇入区域浓度可超过 100ppm。硫化氢气体溶于水后形成氢硫酸（H₂S），会对压力式液位计的金属部件与外壳材质造成强烈腐蚀，具体表现为：

外壳腐蚀：若液位计外壳采用普通碳钢材质，氢硫酸会与铁发生化学反应（Fe + H₂S = FeS + H₂↑），导致外壳表面出现锈迹、鼓包，长期使用后外壳厚度会从初始的 2mm 减薄至 0.5mm 以下，最终出现穿孔，污水直接侵入设备内部，造成彻底损坏。某老旧管网的压力式液位计因采用碳钢外壳，仅使用 1 年就出现外壳穿孔，维修成本达设备采购价的 60%；

线缆接口腐蚀：线缆接口处的金属接头（如铜制端子）会与硫化氢发生电化学腐蚀，形成黑色的硫化铜（CuS）覆盖层，导致接头接触电阻增大，信号传输衰减。监测数据显示，当硫化氢浓度达到 30ppm 时，铜制接头的接触电阻会从初始的 5mΩ 升至 50mΩ，水位数据的传输延迟从 1 秒延长至 10 秒，严重影响实时监测效果；

内部压力传感器腐蚀：压力传感器是压力式液位计的核心部件，其膜片通常采用不锈钢材质（如 304 不锈钢）。氢硫酸会对不锈钢膜片产生点蚀 —— 在膜片表面形成微小孔洞，破坏膜片的压力感知能力。当膜片出现点蚀后，液位计的测量误差会从 ±0.2% FS 扩大至 ±1% FS 以上，例如实际水位为 5 米时，液位计可能显示 4.95 米或 5.05 米，无法满足泵站水泵启停控制对精度（±3 厘米）的需求。

除硫化氢外，地下管网中还可能存在氨气（NH₃）、氯气（Cl₂）等腐蚀性气体，这些气体与水结合后形成碱性或酸性溶液，会进一步加剧设备腐蚀。例如，氨气溶于水形成氨水（NH₃・H₂O），会对铝合金材质的外壳产生腐蚀，导致外壳表面出现白色粉末状腐蚀产物，影响设备外观与结构强度。

（三）污水化学侵蚀与生物附着导致的传感器失效

地下排水管网中的污水成分复杂，除腐蚀性气体外，还含有大量溶解性盐类（如氯离子、硫酸盐）、有机物及微生物，这些物质会对压力式液位计的传感器造成双重损害：

一是化学侵蚀。高浓度氯离子会对传感器的不锈钢膜片产生应力腐蚀开裂 —— 在膜片内部形成微小裂纹，裂纹扩展后会导致膜片破裂，使传感器彻底失效。某沿海城市的地下管网因海水倒灌，污水中氯离子浓度达 5000mg/L，该区域的压力式液位计传感器膜片平均使用寿命仅为 6 个月，远低于正常环境下的 3-5 年；

二是生物附着。污水中的微生物（如细菌、藻类）会在传感器膜片表面形成生物膜，生物膜会阻碍压力信号的传递，导致传感器对水位变化的响应速度减慢。例如，正常情况下传感器能在 1 秒内响应 0.1 米的水位变化，而生物膜厚度达到 0.5mm 时，响应时间会延长至 5 秒，无法捕捉暴雨时水位骤升的动态过程。

此外，污水中的泥沙、悬浮物会附着在传感器膜片表面，形成物理堵塞，导致膜片无法正常形变，进而出现 “测量值固定不变” 的故障。某泵站集水井的压力式液位计因膜片被泥沙堵塞，连续 3 天显示水位为 6 米，而实际水位已降至 4 米，导致水泵持续运行，造成电能浪费超过 1000 度。

二、适配市政排水场景的压力式液位计防腐性能参数

针对地下排水管网的潮湿、腐蚀性环境，压力式液位计需具备多维度的防腐性能，具体性能参数需覆盖外壳防护、材质选择、接口密封、传感器保护等关键环节，以确保设备在恶劣环境下长期稳定运行。

（一）外壳防护等级：IP68 及以上的防水防潮性能

外壳防护等级是衡量压力式液位计防水防潮能力的核心指标，需符合 GB/T 4208-2017《外壳防护等级（IP 代码）》标准，具体要求为：

防尘等级（第一位数字）：达到 6 级，即完全防止粉尘侵入，避免地下管网中的泥沙进入设备内部，堵塞传感器或影响电路运行；

防水等级（第二位数字）：达到 8 级，即设备可在 1.5 米深的水中持续浸泡超过 30 分钟，且无水分侵入。对于长期积水的检查井，建议选择防水等级为 9K 的设备（可承受高压喷水清洗，适应井下水流冲击）。

实际应用中，需注意外壳的密封结构设计：

壳体拼接处采用硅胶密封圈（硬度 50-70 Shore A），并通过螺栓加压固定，确保缝隙密封；

外壳表面采用哑光涂层处理，减少污水中悬浮物的附着，降低生物膜形成概率；

壳体厚度不低于 3mm，选用抗冲击的工程塑料（如 ABS+PC 合金）或不锈钢材质，兼顾防腐与结构强度。

（二）材质防腐参数：耐硫化氢、耐酸碱的专用材质

压力式液位计的外壳、线缆接口、传感器膜片需选用耐腐蚀性强的专用材质，具体参数要求如下：

外壳材质：

优先选用 316L 不锈钢（含钼不锈钢），其铬含量≥16%、镍含量≥10%、钼含量≥2%，对硫化氢、氯离子的耐腐蚀能力是 304 不锈钢的 5-10 倍。在硫化氢浓度 50ppm 的环境下，316L 不锈钢外壳的年腐蚀速率≤0.01mm，可确保 5 年以上的使用寿命；

若采用工程塑料外壳，需选用聚四氟乙烯（PTFE）或聚丙烯（PP）材质，其中 PTFE 的耐化学腐蚀性能最优，可耐受浓度 98% 的硫酸、50% 的氢氧化钠，在地下管网的酸碱环境中可长期使用，且表面光滑，不易附着生物膜。

线缆接口材质：

金属接头选用哈氏合金 C-276（含铬 16%、钼 16%、钨 4%），其耐硫化氢腐蚀性能远超铜、不锈钢，在 100ppm 硫化氢环境下，年腐蚀速率≤0.005mm，可确保接头长期稳定传输信号；

线缆绝缘层选用氯化聚乙烯（CPE）材质，耐油、耐酸碱，且防水性能优异，在地下潮湿环境中可避免绝缘层老化开裂。

传感器膜片材质：

采用哈氏合金 C-276 或钽（Ta）材质膜片，其中钽膜片的耐腐蚀性最强，可耐受除氢氟酸外的所有酸碱介质，在氯离子浓度 10000mg/L 的污水中，测量精度可长期维持在 ±0.1% FS 以内；

膜片表面需进行聚四氟乙烯涂层处理（涂层厚度 5-10μm），进一步提升防腐蚀与防生物附着能力，涂层的附着力需达到 GB/T 9286-1998《色漆和清漆 划格试验》中的 1 级标准（切割边缘完全平滑，无剥落）。

（三）接口密封性能：IP68 级密封与防渗漏设计

压力式液位计的线缆接口、外壳拼接处是防水防潮的薄弱环节，需采用多重密封设计，具体性能参数要求为：

线缆接口密封：

采用双密封结构（螺纹密封 + O 型圈密封），O 型圈选用氟橡胶（FKM）材质，耐温范围 - 20℃-200℃，耐油、耐酸碱，在地下管网环境中可长期保持弹性，密封性能不衰减；

接口处需填充环氧树脂密封胶（固化后硬度 80-90 Shore D），胶层厚度不低于 5mm，确保潮湿空气与腐蚀性气体无法通过线缆接口侵入设备内部；

线缆与接口的连接需通过 GB/T 10125-2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》中的中性盐雾试验（NSS），连续喷雾 500 小时后，接口处无锈蚀、无渗漏，信号传输正常。

外壳拼接密封：

外壳拼接处采用榫卯结构设计，配合硅橡胶密封圈（压缩量 30%-50%），确保拼接缝隙完全密封；

固定螺丝选用 316L 不锈钢材质，且螺丝孔处需加装防水胶垫（厚度 2mm），防止水分从螺丝孔渗入；

外壳整体需通过 GB/T 2423.4-2008《环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Db：交变湿热（12h+12h 循环）》测试，在温度 40℃、相对湿度 93% 的环境下循环测试 1000 小时后，设备内部无凝露，电路功能正常。

（四）传感器防腐保护：抗污染与自清洁性能

为应对污水中的化学侵蚀与生物附着，压力式液位计的传感器需具备抗污染与自清洁性能，具体参数要求为：

抗污染性能：

传感器膜片的表面粗糙度 Ra≤0.2μm（镜面级光洁度），减少悬浮物与微生物的附着；

传感器需具备 “过压保护” 功能，当污水中出现瞬时高压（如水泵启停导致的水锤效应）时，可自动切断压力信号，避免膜片因过载损坏，过压保护阈值需设定为额定量程的 1.5 倍（如量程 0-10 米的液位计，过压保护阈值设定为 15 米水位对应的压力）；

传感器的测量电路需具备 “抗干扰” 功能，可抵御污水中高浓度氯离子产生的电磁干扰，确保在氯离子浓度 5000mg/L 的环境下，测量数据的波动幅度≤±0.5% FS。

自清洁性能：

部分高污染场景（如工业废水管网）的压力式液位计需配备 “自动清洗装置”，通过定期喷射高压空气（压力 0.5-0.8MPa）或清水，清除膜片表面的附着物，清洗周期可通过远程控制平台设定（如每 24 小时清洗 1 次，每次清洗时间 10 秒）；

清洗装置的喷头需采用 316L 不锈钢材质，且喷射角度需精准对准传感器膜片（偏差≤5°），确保清洗效果的同时，避免损伤膜片。

（五）整机防腐寿命：不低于 5 年的使用寿命承诺

考虑到市政排水系统的运维周期，压力式液位计的整机防腐寿命需不低于 5 年，具体参数要求为：

在硫化氢浓度 50ppm、相对湿度 95%、温度 - 10℃-60℃的模拟地下管网环境中，设备连续运行 5 年后，各项性能指标需满足：

测量精度衰减≤0.1% FS（如初始精度 ±0.2% FS，5 年后精度需≥±0.3% FS）；

外壳腐蚀深度≤0.1mm（316L 不锈钢外壳）或无明显老化开裂（PTFE 外壳）；

线缆接口的接触电阻增加量≤10mΩ；

设备制造商需提供书面的 “防腐寿命承诺”，明确在正常使用与维护条件下，5 年内因防腐性能不足导致的设备故障，由制造商免费更换或维修。

三、防腐性能参数的验证与选型建议

为确保压力式液位计的防腐性能符合市政排水场景需求，在选型与采购过程中，需通过严格的验证测试，并结合实际工况选择适配的产品。

（一）防腐性能验证测试

实验室模拟测试：要求制造商提供第三方检测机构出具的防腐性能检测报告，包括：

中性盐雾试验（NSS）报告：连续喷雾 500 小时后，设备外观无锈蚀，功能正常；

硫化氢腐蚀试验报告：在硫化氢浓度 100ppm 的环境中放置 1000 小时后，金属部件的腐蚀速率≤0.01mm / 年；

交变湿热试验报告：循环测试 1000 小时后，设备内部无凝露，电路功能正常。

现场试点测试：在选型前，选取 2-3 个典型地下排水点位（如高硫化氢浓度的工业区管网、高湿度的低洼路段检查井）进行为期 3 个月的试点安装，监测设备的运行状态，重点关注：

测量数据的稳定性（波动幅度是否≤±1% FS）；

设备外观的腐蚀情况（外壳、接口是否出现锈迹或损坏）；

信号传输的可靠性（数据中断次数是否≤1 次 / 月）。

（二）选型建议

根据环境腐蚀性分级选型：

普通生活污水管网（硫化氢浓度≤30ppm、氯离子浓度≤1000mg/L）：选用 316L 不锈钢外壳、氟橡胶密封、316L 不锈钢膜片的压力式液位计，防护等级 IP68；

工业废水管网（硫化氢浓度 > 30ppm、氯离子浓度 > 1000mg/L）：选用 PTFE 外壳、哈氏合金 C-276 接口与膜片、配备自动清洗装置的压力式液位计，防护等级 IP68+9K；

沿海地区管网（存在海水倒灌风险，氯离子浓度 > 5000mg/L）：选用钽膜片传感器、全氟橡胶密封的压力式液位计，且整机需通过海水浸泡测试（浸泡 30 天无腐蚀）。

优先选择 “防腐认证” 产品：选择通过 “ISO 12944-5 防腐涂层认证”“NACE MR0175 抗硫化物应力开裂认证” 的压力式液位计，这类产品的防腐性能经过权威机构验证，可靠性更高。

四、结论

地下排水管网的潮湿与腐蚀性环境会对压力式液位计造成严重损害，从外壳腐蚀、电路故障到传感器失效，最终影响水位监测的准确性与设备使用寿命。适配该场景的压力式液位计需具备 IP68 及以上的防水防潮性能、耐硫化氢的专用材质、IP68 级的接口密封、抗污染的传感器保护，以及不低于 5 年的防腐寿命。在选型过程中，需通过实验室模拟测试与现场试点测试验证防腐性能，并根据环境腐蚀性分级选择产品。未来，随着材料技术的发展，可进一步研发 “全非金属材质”（如陶瓷传感器、碳纤维外壳）的压力式液位计，实现更优的防腐性能，为市政排水系统的智能化监测提供更可靠的设备支撑。