陳 濤

（廣東南方堿業(yè)股份有限公司，廣東廣州 510760）

經(jīng)驗交流

在線核密度計在灰乳生產(chǎn)中的應用

陳 濤

（廣東南方堿業(yè)股份有限公司，廣東廣州 510760）

對在線核密度計測量灰乳濃度的原理進行了說明，簡要介紹了核密度計在灰乳生產(chǎn)中的使用、安全防護及故障處理情況。并結(jié)合筆者多年來的實踐經(jīng)驗，對該儀表用于生產(chǎn)過程自控提出了相應的改進建議。

核密度計；活性石灰乳；故障處理；改進建議

廣東南方堿業(yè)股份有限公司（以下稱“南堿”）是以生產(chǎn)純堿和芒硝為主的中型氨堿廠。從90年代初開工建設投產(chǎn)至今，已營運近20年。其中真空蒸餾、鹽水精制、石灰消化裝置技術(shù)及部分儀表硬件是從索爾維公司引進的。在線核密度計就是該項目引進的硬件之一。在線核密度計安裝在送往真空蒸餾系統(tǒng)的石灰乳（以下稱“灰乳”）管線上，已成功、高效、安全使用了18年，為引進的全國第二套真空蒸餾裝置順利投產(chǎn)、平穩(wěn)生產(chǎn)、節(jié)能降耗立了功?，F(xiàn)將該密度計的原理結(jié)構(gòu)及使用介紹如下。

1 灰乳濃度及其密度

在引進裝置純堿生產(chǎn)中，對石灰乳有嚴格要求：

1）活性CaO（ACaO）盡可能提高，要求ACaO 180±5tt；以提高石灰的利用率，節(jié)約能源；

2）盡量降低雜質(zhì)的含量，以減輕設備和管線的磨損、結(jié)疤，延長蒸餾塔作業(yè)周期；

3）盡量提高灰乳的溫度（＞90℃），提高灰乳懸浮液分散度，以提高設備生產(chǎn)能力，節(jié)能降耗。

高質(zhì)量石灰所制得的石灰乳，AcaO含量可高達160～220tt。一般濃度在150～160tt。

上述要求與石灰石的質(zhì)量、石灰石煅燒溫度及石灰石消化過程的操作條件等有關。總體要求是必須制備出高“分散度”的石灰乳。這就要求石灰維持微生燒，這樣石灰利用率可達75%以上，石灰石和焦炭的消耗定額也可降低［1］。

灰乳中ACaO濃度可從其相應的密度獲得。因灰乳中ACaO濃度與其密度有對應的關系，表1為某廠實測的ACaO與其密度的相應關系（90℃）。

表1 某廠實測ACaO濃度與密度的關系（90℃）［2］

從表中數(shù)據(jù)可以看出，ACaO濃度高，相應其密度也高，反之亦然。在一般情況下，上述關系是成立的。然而，當石灰石質(zhì)量不好或石灰窯煅燒不佳（生燒或過燒）以及灰乳雜質(zhì)多時，灰乳密度高，但ACaO濃度不一定高，此況每有發(fā)生。

在實際生產(chǎn)中，操作人員每半小時分析一次ACaO濃度值來調(diào)控化灰水量及石灰量。一般以調(diào)控加水量最為方便快捷；在水量調(diào)控無效時，改控石灰投入量。這樣調(diào)控麻煩，也難以平穩(wěn)操作。崗位操作要平穩(wěn)，難度很大。因它受原料、操作、設備等因素影響甚多。尤其是影響ACaO濃度因素眾多，光憑眼觀、勤分析也保證不了。因此，及時分析灰乳的密度，尤其是安裝在線的精準、高效的密度計，以隨時監(jiān)測灰乳ACaO濃度勢在必行。為此，從南堿籌建伊始，在與索爾維公司技術(shù)引進談判中，我方提出引進灰乳在線核密度計。

在線核密度計于南堿開工后即成功運行。化灰操作人員通過長期的分析和操作的對比，積累了相當?shù)慕?jīng)驗，灰乳密度控制在1.19～1.24g／cm3之間的范圍內(nèi)，灰乳溫度控制在85～95℃，灰乳ACaO濃度控制在150～160tt范圍內(nèi)，為化灰生產(chǎn)帶來諸多方便。

2 核密度計簡介

核密度計屬同位素儀表中的強度測量儀表，用于測量流體、懸浮液、污泥（堿渣等）及疏松物料的密度。它不需要與被測介質(zhì)接觸，可在線測量，不受壓力、粘度及流速等因素的影響。

我公司石灰乳在線核密度計是堿廠開工時（1993年）先后從德國Berthold公司引進的LB386－1C型及LB444型核密度計（放射源為銫－137）。兩者結(jié)構(gòu)及性能基本一致，后者較為先進?，F(xiàn)以LB444型為例，將核密度計的測量原理、結(jié)構(gòu)、自控系統(tǒng)及防護措施分述如下。

2.1 測量原理

LB444型核密度計測量原理是γ射線穿過灰乳時會發(fā)生衰減的物理規(guī)律。γ射線由137Cs放射源產(chǎn)生，射線穿過灰乳后由探測器（閃爍計數(shù)器）接收，探測器輸出的信號由微處理器處理。

可用圖1及下述數(shù)學公式描述其測量原理：

圖1 測量原理圖

式中I0為探測器接收到石灰乳的射線強度；I為穿過密度為ρ（g／cm3），管內(nèi)徑為d（cm）所剩余的輻射強度；μ為吸收系數(shù)。對本灰乳核裝置而言，I0、μ、d均為定值，為一常數(shù)，所以接收到的射線強度I只與灰乳的密度有關。即通過連續(xù)在線測量I的值，就可測出相應的灰乳密度ρ值。

2.2 核密度計測量系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)

核密度計測量裝置系統(tǒng)如圖2所示，由137Cs放射源a及其鉛屏蔽罐b、探測器c、計算單元d（主機）、裝置托架e、探測器與主機接線f及溫度補償器g（可選擇安裝，本裝置未選用）組成。此套裝置可通過托架e的長螺栓固定在被測立式管線上。

圖2 核密度計測量裝置系統(tǒng)圖

2.2.1 放射源及屏蔽裝置

核放射源（銫－137）被嚴密的封閉在焊接的不銹鋼容器中。放射性137Cs不會泄漏出來污染灰乳。而密閉的放射源放在帶有手動鎖定的頂蓋及導管的圓柱型鉛罐內(nèi)，放射源就裝在導管內(nèi)。

鉛罐外殼是鑄鐵或不銹鋼，內(nèi)部充滿鉛，前端是一塊金屬板，后面有把手。用此把手可轉(zhuǎn)動內(nèi)部的一個圓柱形裝置，用來打開或關閉輻射道。輻射道是一準直孔，打開后，射線就會從準直孔射向照射物，把手旋轉(zhuǎn)180°輻射道關閉。把手的開或關用鎖鎖住，以防誤操作。具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 核密度計放射源及屏蔽裝置結(jié)構(gòu)圖

2.2.2 探測器

探測器為核輻射探測器的簡稱，是指在射線作用下能產(chǎn)生次級效應的器件，而且這種次級效應應能被電子儀器所檢測。多數(shù)探測器是根據(jù)射線使物質(zhì)的原子或分子電離或激發(fā)的原理制成的。它們可以把射線的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?、電壓信號以供電子儀器記錄。

常用的輻射探測器有閃爍探測器（利用射線在閃爍物質(zhì)中產(chǎn)生的發(fā)光效應）、氣體電離探測器和半導體探測器3類。本裝置用的是閃爍探測器。

閃爍探測器具有分辨率時間短、γ射線探測率高和能測量射線能量等優(yōu)點，是目前應用最廣的核輻射探測器。它是利用閃爍器（如NaI晶體）在射線作用下產(chǎn)生微弱的熒光并經(jīng)光電管轉(zhuǎn)換為脈沖放大的脈沖電信號，本裝置探測器型號為SZ5－D1 40／35閃爍計數(shù)器［5］。

2.2.3 主機

主機型號為LB444，置于框架內(nèi)，由微機控制，所有功能由軟件實現(xiàn)。微機處理器是32位。有6個觸摸式鍵盤，其中3個是操作鍵，用于設置或修改參數(shù)，另3個是功能鍵。面板上的顯示窗內(nèi)有4行顯示，另有RS232接口。

2.2.4 標定

標定由軟件實現(xiàn)。標定點可以達到10個。在量程范圍（1.10～1.40g／cm3）內(nèi)選取10組數(shù)據(jù)，存入相應的編號（編碼1110－1119存入密度的實際值，1100－1109內(nèi)存入各對應的計數(shù)率）。待全部的參數(shù)設置完畢后，按下“compute”鍵，微計算機自動地完成標定。此時，儀表即可進入到運行狀態(tài)。

2.2.5 LB386－1C技術(shù)參數(shù)

主機：LB386－1C，微機控制，所有功能由軟件實現(xiàn)。

探測器：SZ5－D1 40／35閃爍計數(shù)器，防爆型。

放射源：銫－137。

活度：1110MBq（30mCi）

使用年限：正常情況下，12～15年。

屏蔽鉛罐：LB7440型。

測量參數(shù)要求：

所測量介質(zhì)：石灰乳；

測量范圍：1.10～1.40g／cm3；

安裝管道尺寸：φ159×6

安裝采用垂直安裝法：即帶屏蔽鉛罐的放射源及探測器組成的測量頭安裝于垂直管道上，以避免由于物料的沉淀或分流等造成測量誤差。測量頭離地面的垂直距離為2.5m。

2.2.6 防護與安全

人們談“核”色變，所以對核密度計安全防護極為關切。這里，筆者經(jīng)多年的體驗鄭重的告示，核密度計有嚴密的防護措施，并有嚴格的管理規(guī)范，安全使用是沒有問題的。

1）嚴密的防護措施

本核密度計使用的放射源為銫－137（137Cs），屬中等輻射強度的放射源。其放射性活度為1110MBq（兆貝可，相當于30毫居里）。銫－137放射源焊封于密閉的不銹鋼容器中，并將其放入鉛罐（31kg）中，使其放射性削弱700倍。這時測鉛罐表面的劑量當量率為18μSv／h（微西弗特／小時），相當于1.8mrem／h（毫雷姆／小時）；距鉛罐1m處劑量當量率2.5μSv／h（0.25mrem／h），相當于2.2 rem／a。離鉛罐表面214mm以外為非放射性區(qū)域。

國際輻射防護委員會（ICRP）以及我國《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871－2002）規(guī)定［4］：輻射人員年有效劑量當量限值＜50mSv（5rem）；公眾中個人年有效劑量當量限值為＜5 mSv（0.5rem）。

從以上規(guī)定可看出，即使人連續(xù)一年站在本裝置1m處，其所受的核輻射量（2.2rem）比國標（GB18871－2002）值（＜5rem）還少；甚至該輻射量遠小于做一次X光胸片所受核輻射量（0.045mSv／s），足見本核密度計絕對安全，可放心使用。

2）防護措施（或要點）

核密度計的進出境、使用、運輸、貯存、檢修更換處理等環(huán)節(jié)要符合國家有關規(guī)定，如符合《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871－2002）［4］等。

銫－137放射源半衰期雖為30年，但為安全起見，核密度計（放射源為銫）規(guī)定在正常情況下，使用壽命為12～15年，到期聯(lián)系生產(chǎn)廠家進行更換。更換程序要求應符合上述規(guī)定。

核密度計的安裝地點、要求應符合有關規(guī)定，并對其進行環(huán)境核輻射測量，并在安全范圍處懸掛警示牌。

核輻射指定專職人員應持證上崗，并負責核輻射有關的技術(shù)及管理事項，并進行例行的身體檢查。

核密度計在運輸、安裝、檢修、更換等操作中，一定要先關閉放射源并上鎖，才能進行作業(yè)。

根據(jù)輻射防護規(guī)則，在劑量率＞3000μSv／h（300mrem／h）的區(qū)域（所謂嚴格控制區(qū)域），嚴禁人員進入。

3 南堿核密度計的使用及故障處理

3.1 使用情況

南堿自94年2月投產(chǎn)以來一直使用LB386－1C型核密度計，設置的石灰乳密度測量上下限為1.10～1.30g／cm3。采用第一通道測量（不作溫度補償），密度顯示值在1.18～1.22g／cm3之間，除2004年出現(xiàn)故障外（見下文），該密度計運行一直十分正常，平時無需特殊維護，充分體現(xiàn)了同位素儀表的優(yōu)點。

然而，從2007年3月起，密度計時常出現(xiàn)顯示不穩(wěn)定或波動較大的情況，對石灰車間的化灰生產(chǎn)產(chǎn)生了不利的影響，增加了工藝操作人員的勞動強度。經(jīng)與廠家多次協(xié)商，送回廠家返修，效果不佳，證明主機元件老化所致。為此，經(jīng)廠家推薦，我們只更換了性能更為可靠的主機單元（LB444）。LB444密度計硬件和軟件設計保證了使用的靈活性，使之能用于不同的測量條件，完成不同的測量任務。為了保證測量的可靠性，參數(shù)不能任意修改。LB444密度計可測量液體、懸浮液、漿液、固體物料的密度，壓力、粘滯性、物料的流動速率等因素都不影響測量。密度測量無溫度補償。自2008年4月中旬投運以來性能良好，未出現(xiàn)大的故障。以下是2011年4月及8月的石灰乳密度值與工藝分析的濃度值的部分數(shù)據(jù)的對照表。

從表2可看出，隨著密度值的增加，石灰乳的濃度也在增加。根據(jù)工藝人員的實踐經(jīng)驗，在大部分情況下，可根據(jù)密度值來判斷石灰乳的濃度值，從而對化灰生產(chǎn)起到較好的指導作用。

3.2 密度計故障分類及處理實例

3.2.1 主機電源所引發(fā)的故障

1）2004年3月24日，石灰乳密度顯示值突變，由正常的1.25g／cm3突降至0.8g／cm3。現(xiàn)場檢查，工藝生產(chǎn)正常、石灰乳管道是滿管狀態(tài)，筆者將主機關機后重新啟動，顯示仍為0.8g／cm3左右。從主機上的板卡、電纜接線、閃爍計數(shù)器直至放射源逐一檢查，未發(fā)現(xiàn)故障，又用示波器對現(xiàn)場傳感器來的脈沖信號進行檢測，未發(fā)現(xiàn)異常，故決定進行標定。

表2 南堿化灰崗位密度與濃度數(shù)據(jù)對照表

標定時，將試樣（如石灰乳懸浮液）的標準密度值（可在實驗室測得）及閃爍計數(shù)器的計數(shù)率數(shù)值輸入到主機相應的參數(shù)中，如Code（1110）和Code（1100），由主機自動計算出相應的標定參數(shù)。根據(jù)實際條件，我們一般采用單點或兩點標定法。

由于工藝對密度值精確度要求不高，所以設計時不要求進行溫度補償，故筆者決定利用普通物理試驗法確定試樣的密度。相關的兩個試樣的分析及標定數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 核密度計兩點標定數(shù)據(jù)表

標定后，按相應的鍵恢復主機至測量狀態(tài)，密度值在1.2391～1.2496g／cm3間波動，大致與工藝經(jīng)驗值相符，標定成功，故障排除。

2）2004年4月中旬，密度計突然顯示密度為3.00g／cm3，隨后顯示“》.....》….》”的字樣，關主機復位后再開機，故障依舊。檢查Code 1000（探頭測的計數(shù)率值）中的值為0Hz（應為5000～6000 Hz）左右。工藝操作人員不知道密碼不可能更改參數(shù)，這表明現(xiàn)場探頭無脈沖輸入主機，試著重新設置主機參數(shù)，故障仍未排除。

經(jīng)與工藝協(xié)商，拆開主機，用酒精、棉花清洗各電路板，投運后故障依舊。我們于是懷疑現(xiàn)場探頭來的7芯電纜有問題。于是關閉137Cs放射源，對7芯電纜逐根檢查，未發(fā)現(xiàn)短路及絕緣不良等情況。估計放射源一般不會有問題。于是重新開啟137Cs放射源后，再重新設置主機程序參數(shù)，一度有密度值顯示，即ρ石灰乳＝1.6g／cm3左右，查看Code 1000內(nèi)容，傳感器有脈沖輸入。然而密度顯示了20s左右后再次中斷，傳感器脈沖輸入同時中斷。不久之后又顯示“》.....》….》”的字樣。此時，筆者聯(lián)想到14日顯示器出現(xiàn)過的“Power down＞1month”自診斷故障信息。此信息表明電源故障持續(xù)很長時間（掉電多于1個月），說明書上給出的處理方法是請檢查并修改日期以確定合適的衰減補償。于是筆者調(diào)用Code 1（輸入日期、時鐘）重新輸入日期和時間參數(shù)，輸入后參數(shù)無法保存。于是初步判斷是存貯數(shù)據(jù)電池電壓不夠，致使日期、時鐘數(shù)據(jù)不正確引發(fā)放射源衰減不正確所致。這也符合從3～4月以來密度顯示值會突變的現(xiàn)象。分析判斷出故障原因后，立即更換類似型號的新電池后，密度計工作恢復正常。

3.2.2 主機單元老化所引發(fā)的故障

自2004年4月之后，LB386－1C核密度計一直正常運行。不過，從2007年7月起開始，化灰操作人員反映密度值顯示波動較大。經(jīng)筆者檢查，即時計數(shù)率與平均計數(shù)率每隔1～2天就有較大變化，導致密度計的密度顯示值也不斷變化，需要不斷人工進行調(diào)整，給操作及維護帶來了諸多不便。我們多次進行兩點和單點標定，情況也不見好轉(zhuǎn)。其中，10月17日進行的兩點標定結(jié)果如表4所示。

標定后，吸收系數(shù)Code（1133）＝－0.01930。

表4 兩點標定數(shù)據(jù)表

從以上結(jié)果來看，當工藝改變操作條件使密度計顯著變化時（從1.265g／cm3降至1.165g／cm3），閃爍計數(shù)器頻率變化不顯著，這說明標定后密度計過分靈敏，從而失去了對工藝操作的指導意義。

當天，我們又試著為該點進行單點標定，數(shù)據(jù)如表5所示：

其中吸收系數(shù)是根據(jù)密度計原先的數(shù)值而設定的。

表5 單點標定數(shù)據(jù)表

標定后，密度值顯示1.25～1.26g／cm3左右，加水后密度變化明顯，密度計運行較為穩(wěn)定。但運行2天之后，頻率值又顯示變化，密度值又偏離正常值。

在無法解決問題的情況下，將主機內(nèi)適配器板LB3932－1的高壓控制方式由“自動”切換至“手動”；并將HV控制電壓由2.8VDC調(diào)至3.0VDC，調(diào)整后故障現(xiàn)象依舊。

此外，筆者也發(fā)現(xiàn)在化灰機停用（即測量管道空管）時，密度計的密度顯示值為負（在－2.332～－3.160g／cm3之間波動），也明顯偏離正常值（原先空管時密度值在0.8～－1.0g／cm3之間波動）。

經(jīng)維修中心技術(shù)人員反復研究，確認是LB386－1C主機元件老化所致，維修的費用較高且修復的幾率不大，建議我們更換Berthold公司推出的升級版本的LB444主機。

2008年4月上旬，安裝了新購買的LB444型主機，進行單點標定后投入使用，新密度計工作正常。

3.2.3 安裝及使用環(huán)境所引發(fā)的故障

更換主機后的密度計運行一直較為正常，但也出現(xiàn)了一些小故障，簡述如下：

1）2008年更換LB444型號主機后，根據(jù)公司生產(chǎn)部的要求，將其輸出的4～20mADC信號用電纜引至重堿蒸吸崗位。這樣石灰和重堿崗位可同時觀測到石灰乳的密度值。

2）從2009年5月開始，蒸吸崗位密度值時常無顯示或顯示不正常。尤其是2009年6月4日晚上雷雨后，蒸吸崗位密度值無顯示，經(jīng)筆者檢查，是由于使用的信號隔離器遭雷擊損壞所至。

更換新的信號隔離器；從長遠計，由于各崗位DCS已具備聯(lián)網(wǎng)條件，改為在網(wǎng)絡上取數(shù)，以徹底杜絕因信號隔離器損壞而引發(fā)的故障。該建議實施后未再發(fā)生類似的故障。

3.2.4 工藝操作不當所引發(fā)的故障

2011年7月，在一次停電后，重新啟動化灰機后，LB444主機顯示密度值為1.35g／cm3。由于工藝人員反映偏差較大，筆者調(diào)整了主機程序中的偏差系數(shù)：由“0”調(diào)整至“－0.17”。此時密度值顯示為1.21g／cm3。不過運行一段時間后密度值又顯示偏低，約為1.02g／cm3左右。筆者又將偏差系數(shù)值調(diào)整回缺省值“0”，密度值為1.18g／cm3。

為了進一步確認密度計工作是否正常，我們進行了試驗：即短暫加大化灰機的進水量（10min），結(jié)果石灰乳的密度顯示值逐漸降低，證明密度計的密度值顯示趨勢大體是正確的。密度值之所以顯示偏高，可能是化灰生產(chǎn)重啟初期管道內(nèi)有泥砂或灰乳不滿管所致。

為了保證密度顯示值的準確，筆者還是進行了一次單點標定。標定后的相關參數(shù)如表6。單點標定投運后密度計顯示值為1.22g／cm3，工作正常。

表6 單點標定數(shù)據(jù)表

4 完善及改進方案

4.1 用于生產(chǎn)過程的自控方案

本在線核密度計雖已安全、正常運行了18年，但目前僅用于監(jiān)測石灰乳濃度的功能，應擴大運用到生產(chǎn)過程自控調(diào)節(jié)上，為此本人提出如下的方案：

4.1.1 用于化灰水的自控上

將在線密度計信號引入到灰乳濃度自控中，根據(jù)在線密度計的數(shù)值，自動控制加水量，大幅度減輕操作人員的勞動強度，降低灰乳濃度波動。

4.1.2 用于灰乳濃度的自控系統(tǒng)中

目前，灰乳密度ρ，化灰水量G以及變頻振蕩給料機生石灰量W 均為單獨調(diào)節(jié)，各自為政，影響調(diào)節(jié)效果。為此，下一步打算將上述三變量G、W 及ρ三參數(shù)組成自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以化灰水量G為主參數(shù)，W為副參數(shù)。根據(jù)灰乳密度值ρ調(diào)節(jié)G，再用W補調(diào)，這樣實現(xiàn)灰乳濃度ACaO的自動調(diào)節(jié)。提高ACaO濃度的穩(wěn)定性，為真空預灰桶的灰乳—預熱母液自控系統(tǒng)操作以及真空蒸餾廢液含氨、過?；疫_標奠定基礎。

4.1.3 進一步完善灰乳濃度與相應密度關系表

在絕大多數(shù)（占七成）正常操作情況下，灰乳濃度和其密度對應關系基本不變，也可從相應表中查出；但在不正常情況下（占三成），因原料（石灰石）、操作（石灰窯生燒或過燒）及設備（如化灰機網(wǎng)破）等因素，ACaO濃度與其密度有誤差，無表可查。所以今后應作細致的工作，在DCS上建成灰乳濃度與相應密度關系數(shù)據(jù)庫，一旦出現(xiàn)上述不正常情況，密度波動，由DCS系統(tǒng)自動判斷，提示操作人員采取相應的解決措施。

4.1.4 用于真空預灰桶的灰乳流量自控系統(tǒng)中

灰乳流量的控制目的是使從真空蒸餾塔出來的廢液中的CaO含量低（＜2tt），使石灰單耗減少到能使氨的回達到滿意（＜0.15tt），達到降低石灰、氨、蒸汽成本及節(jié)能保護環(huán)境的目的。

E1輸入1＝預熱母液FT（流量計）的輸出；E2輸入2＝石灰乳FT的輸出；E3輸入3＝AIC（pH值指示調(diào)節(jié)器）的輸出；E4輸入4＝DT（密度計）的輸出；A1輸出1＝控制器的連續(xù)輸出

如圖4所示，首先要把灰乳流量和預熱母液流量之比控制在一個比值上（比值按現(xiàn)場實際情況設定，一般定為3）。而此比值與兩種母液的因素有關，如石灰乳的密度值，它可提供判斷灰乳中CaO濃度。為此，加入灰乳的密度值信號（本文所述的密度計數(shù)值）以及真空預灰桶中下部測得的pH值的信號，形成如圖4所示的串級復雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)來修正該比值，使之測量值更為準確。作為灰乳—預熱母液流量串級復雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)，以此確定灰乳與預熱母液流量的比值來自動調(diào)節(jié)加灰量。如此便可控制調(diào)和液出口過量灰的含量在2～3tt，也就控制了廢液中過量灰的含量在1～2tt?；胰槊芏扰cCaO濃度相應關系以及調(diào)和液pH值與其出口過量灰相應關系也在現(xiàn)場試驗作出。

4.2 完善防護安全體系及設備維護措施

為了更好地發(fā)揮核密度計的功能，降低故障率及對維護人員的輻射傷害，筆者根據(jù)多年的使用和維護經(jīng)驗，總結(jié)出如下完善安全防護體系及設備維護的建議：

1）為了保證正常使用，應定期對主機單元進行除塵處理，以保證其正常運行，降低故障率。

2）在核密度計的安裝地點，目前已設立了明顯的警示裝置。建議在此基礎上，增加一個安全距離警示牌，以防止工藝操作及其它無關人員過分接近密度計而發(fā)生輻射事故。

3）該核密度計的放射源為銫137，屬Ⅴ類放射源，無需特別防護。南堿已制定了防止核輻射的應急預案，增強員工的防護意識和能力。

4）日本“311”大地震引發(fā)核泄漏事故后，公眾普遍談“核”色變。公司今后應加強對核輻射及同位素儀表知識的宣傳，消除普通員工對同位素儀表應用的恐懼心理。

5）該在線核密度計已正常使用了近20年，雖然目前運行正常，也從未發(fā)生過安全事故，但放射源已到使用末期，到了更換期限，面臨著放射源報廢和收貯的問題；加之目前公眾普遍談“核”色變的心理，今后也可考慮選用非核在線密度計。目前，美國SMAR公司的DT－301在線密度計正在我公司白泥系統(tǒng)中使用，效果尚可。是否可替代核密度計用于石灰乳密度的測量，正在作進一步試驗觀察，如能長周期穩(wěn)定運行，可考慮替換現(xiàn)有的在線核密度計。

5 結(jié) 語

引進在線核密度計在我公司連續(xù)、平穩(wěn)、成功使用了近20年，實踐證明它是一款安全可靠、技術(shù)先進成熟、精度高、性價比高、易安裝少檢修、使用壽命長、便于操作自控的智能儀表。它能及時監(jiān)測灰乳濃度并加以指導控制，在平穩(wěn)生產(chǎn)、提高產(chǎn)量、節(jié)能（蒸汽、動力）降耗（石灰石、蒸汽、焦炭等）諸多方面發(fā)揮很大作用。但要有嚴密的管理和安全防護體系。當前，在線核密度計在其它行業(yè)（如制糖等）有不少應用，值得在堿行業(yè)推廣使用。

［1］ 中國純堿工業(yè)協(xié)會.純堿工學［M］.北京：化學工業(yè)出版社，1990

［2］ 孫麗紅，張連周，易力.采用密度計監(jiān)測石灰乳流量［J］.大化科技，1995（3）：45～46

［3］ 聶永豐主編.三廢處理工程技術(shù)手冊（固體廢物卷）［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2002

［4］ GB18871－2002，電離輻射防護與輻射源安全基本標準［S］

［5］ 放射性同位素與射線裝置安全和防護培訓講義［M］.北京：國家環(huán)境保護總局輻射環(huán)境技術(shù)中心，2006

TQ 056.16；TQ 177.2

B

1005－8370（2012）02－25－07

2012－01－20

陳 濤（1969—），1989年7月畢業(yè)于大連大學工學院計算機應用專業(yè)（大專），2006年6月畢業(yè)于中山大學計算機應用專業(yè)（本科）?，F(xiàn)任廣東南方堿業(yè)股份有限公司計量控制部專職工程師，化工儀表自動化工程師。