姜有為

摘 要

凝結(jié)水分析儀表持續(xù)監(jiān)測(cè)水質(zhì)，從而有效減少二回路腐蝕和結(jié)垢，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。本文對(duì)于如何避免由于儀表測(cè)量不準(zhǔn)產(chǎn)生的報(bào)警展開探討。重點(diǎn)針對(duì)影響儀表測(cè)量準(zhǔn)確性的主要因素，提出了具體的維護(hù)對(duì)策以及優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞

凝結(jié)水;測(cè)量準(zhǔn)確性;影響因素;維護(hù)對(duì)策

中圖分類號(hào)： TM611 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 76

0 引言

凝結(jié)水水質(zhì)異常會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)及其部件腐蝕損壞，引起蒸汽發(fā)生器和凝汽器傳熱管的腐蝕泄露，甚至可能發(fā)生一回路放射性的釋放。測(cè)量凝結(jié)水水質(zhì)的分析儀表包括電導(dǎo)率表，pH表，聯(lián)氨表，Na表，溶氧表，硅表，其測(cè)量準(zhǔn)確性受很多因素影響。減少儀表受外界因素的影響，提高其測(cè)量準(zhǔn)確性，對(duì)控制凝結(jié)水水質(zhì)符合要求，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)化學(xué)性質(zhì)偏離具有重要意義。

1 分析儀表測(cè)量準(zhǔn)確性影響因素

根據(jù)AP1000核電廠凝結(jié)水控制中所用的分析儀表測(cè)量原理及特點(diǎn)，對(duì)影響其測(cè)量準(zhǔn)確性因素進(jìn)行匯總歸類如圖1所示。

2 維護(hù)對(duì)策及建議

在定期執(zhí)行的預(yù)防性維修基礎(chǔ)之上，針對(duì)影響儀表測(cè)量準(zhǔn)確性因素，提出了進(jìn)一步的維護(hù)優(yōu)化，包括正確選擇分析儀表溫度補(bǔ)償方式，以及凝結(jié)水加藥點(diǎn)后電導(dǎo)率值定期計(jì)算驗(yàn)證pH表測(cè)量準(zhǔn)確性的維護(hù)建議。

2.1 分析儀表溫度補(bǔ)償方式的選擇

二回路取樣時(shí)為了保證進(jìn)入儀表樣水的溫度恒定，盡可能減小溫度對(duì)測(cè)量值的影響，儀表架上設(shè)置有恒溫裝置。除此之外， 分析儀表提供不同的溫度補(bǔ)償方式，用以在不同的樣水測(cè)量環(huán)境下選擇。

2.1.1 溫度補(bǔ)償方式選擇

以PAM Powercon電導(dǎo)率表為例，溫度補(bǔ)償類型有7種不同的選擇，包括非線性高純水，中性鹽，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿，氨水，嗎啉，線性系數(shù)0.00～10%/℃之間。由于電導(dǎo)率值需控制在0.3μs/cm以下，因此溫度補(bǔ)償方式選擇中性鹽，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿均不合適。為了驗(yàn)證凝結(jié)水電導(dǎo)率表在非線性高純水，氨水，嗎啉之間選擇哪項(xiàng)能夠減小溫度帶來的測(cè)量偏差，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模捍_認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)凝結(jié)水電導(dǎo)率表溫度補(bǔ)償方式選擇。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：便攜式電導(dǎo)率表，恒溫裝置。

實(shí)驗(yàn)步驟：同一樣水流經(jīng)兩路儀表，一路經(jīng)過恒溫裝置1恒溫至25℃，再經(jīng)便攜式電導(dǎo)率表測(cè)量， 記錄便攜式電導(dǎo)率表讀數(shù)，將便攜式電導(dǎo)率表讀數(shù)作為約定真值。另一路經(jīng)過恒溫裝置2，將樣水調(diào)整至不同的溫度，PAM Powercon電導(dǎo)率表測(cè)量出不同溫度下選擇不同溫度補(bǔ)償方式時(shí)的測(cè)量值。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：便攜式電導(dǎo)率表與待測(cè)電導(dǎo)率表測(cè)量數(shù)據(jù)的差值為待測(cè)電導(dǎo)率表的測(cè)量誤差。便攜表測(cè)量樣水電導(dǎo)率值為0.42μs/cm，待測(cè)表讀數(shù)記錄如表1所示。

2.1.2 溫度補(bǔ)償方式實(shí)驗(yàn)結(jié)論

由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠得出，電導(dǎo)率表在測(cè)量低電導(dǎo)率且呈堿性的樣水時(shí)，選擇去補(bǔ)償測(cè)量誤差最大，溫度為10℃時(shí)，誤差超過50%，驗(yàn)證了分析儀表進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)谋匾?。選擇高純水溫度補(bǔ)償方式測(cè)量誤差僅次于前者，而采用氨水或者嗎啉溫度補(bǔ)償，儀表測(cè)量誤差較小，且在允許范圍內(nèi)。

2.2 電導(dǎo)率值對(duì)pH表測(cè)量值驗(yàn)證

正常工況下，凝結(jié)水pH值大于9.5，陽電導(dǎo)率小于0.3μS/cm，在這種低電導(dǎo)率情況下，樣水的阻抗很高，樣水流量變化對(duì)pH表測(cè)量測(cè)量值影響大，液接電位對(duì)測(cè)量值影響明顯，給測(cè)量帶來干擾。而相同環(huán)境下，由于電導(dǎo)率表測(cè)量時(shí)不存在液接電位，不受流量影響等干擾因素影響，具有很高的可信度。

根據(jù)德國(guó)VGB標(biāo)準(zhǔn)，可通過測(cè)量凝結(jié)水電導(dǎo)率計(jì)算得到pH的方法計(jì)算出凝結(jié)水的pH值，用來檢驗(yàn)pH表的測(cè)量值。

pH=8.57+lgDD

A=（13.1k2+62.5k）×10-3

其中，DD為溶液的電導(dǎo)率值μS/cm;A為樣水的加氨量mg/L。

2.2.1×電導(dǎo)率值驗(yàn)證pH值準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證實(shí)際工作中，使用電導(dǎo)率值驗(yàn)證相應(yīng)的pH值準(zhǔn)確性的可行性，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模捍_認(rèn)低電導(dǎo)率情況下電導(dǎo)率值驗(yàn)證pH值測(cè)量準(zhǔn)確性的可行性。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：便攜式電導(dǎo)率表，便攜式pH表，細(xì)口瓶。

實(shí)驗(yàn)耗材：除鹽水，氨水。

實(shí)驗(yàn)步驟：除鹽水中加入氨水，便攜式電導(dǎo)率表、pH表分別測(cè)量樣水電導(dǎo)率值和pH值，記錄數(shù)據(jù)。注意測(cè)量時(shí)避免攪拌和搖動(dòng)，減少空氣中二氧化碳對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。繼續(xù)加入氨水，測(cè)量電導(dǎo)率值和pH值，用以觀察在不同加氨量情況下，溶液電導(dǎo)率值和pH值是否滿足公式

pH=8.57+lgDD

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

根據(jù)不同加氨量情況下溶液的理論電導(dǎo)率值，結(jié)合公式計(jì)算出溶液的理論pH值。

2.2.2 定期執(zhí)行電導(dǎo)率值驗(yàn)證pH表測(cè)量值

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠得出，采用測(cè)量電導(dǎo)率來換算pH 值方法得到的pH值，與采用便攜式pH表測(cè)得值誤差在±0.02以內(nèi)，且測(cè)量過程穩(wěn)定。因此，對(duì)于低電導(dǎo)率水質(zhì)，可以通過電導(dǎo)率值計(jì)算pH值的方法計(jì)算出溶液pH值，并與在線pH表進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證pH表測(cè)量的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語

為避免由于凝結(jié)水分析儀表缺陷引起的報(bào)警，需提高分析儀表測(cè)量準(zhǔn)確性。提出了進(jìn)一步的維護(hù)對(duì)策，包括分析儀表溫度補(bǔ)償方式選擇，凝結(jié)水加藥點(diǎn)后電導(dǎo)率值驗(yàn)證pH表測(cè)量的準(zhǔn)確性，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了維護(hù)建議的可執(zhí)行性，為儀控維修人員更加安全、可靠、高效的執(zhí)行分析儀表預(yù)防性維護(hù)工作提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

[1]SMG-SSS-M3-GN001， Secondary Sampling System specifications.

[2]SM1-JE36-GMM-100，AP1000 Self-Reliance Program Supporting Projects（JE36 Process Analyzer）.