摘要:鍋爐產(chǎn)業(yè)已成為人們生活和生產(chǎn)中不可或缺的一部分,同時(shí),在工業(yè)生產(chǎn)中鍋爐是一種特殊的工業(yè)設(shè)備,會消耗大量的能源。在鍋爐運(yùn)行中,水質(zhì)是否安全不僅是決定鍋爐安全性的重要因素,還會影響運(yùn)行安全和節(jié)能的效果。基于此,本文針對鍋爐水質(zhì)安全檢測,分析檢測誤差的主要原因,并探討帶來的危害,最后提出了防范對策,以供參考。
關(guān)鍵詞:鍋爐;水質(zhì);安全檢測;預(yù)防
在現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中,鍋爐被應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)制造中。其中,水是鍋爐的主要媒介之一,水的質(zhì)量與鍋爐的運(yùn)行效率、安全性、經(jīng)濟(jì)性有著密切聯(lián)系,也是影響鍋爐運(yùn)行安全性的重要因素之一,在生產(chǎn)過程中一定要進(jìn)行有效的處理和檢測,以此提升水的品質(zhì),確保工業(yè)鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況及使用壽命產(chǎn)生影響。本文從鍋爐供水的角度出發(fā),從采樣、化驗(yàn)分析、試劑等方面重點(diǎn)論述鍋爐供水過程中可能出現(xiàn)的一些誤差,并提出一些防范措施,以此提高鍋爐供水質(zhì)量檢測的精度。
一、鍋爐水質(zhì)檢測重要作用
在現(xiàn)代工業(yè)中,鍋爐是不可缺少的組成部分,其平穩(wěn)運(yùn)行對企業(yè)的持續(xù)生產(chǎn)至關(guān)重要。鍋爐與其他的設(shè)備不同,工作環(huán)境較惡劣、復(fù)雜,需要經(jīng)受高壓和高溫,以此確保工作過程的安全。作為一項(xiàng)以水作為能量傳遞媒介的高能耗工作,在工業(yè)鍋爐檢查中尤其重要,工業(yè)鍋爐的安全性、穩(wěn)定性和能耗都與所處的環(huán)境條件密切相關(guān),在工業(yè)鍋爐的運(yùn)行過程中,如果水質(zhì)得不到有效處理,未能嚴(yán)格遵守相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn),容易使鍋爐的受熱面產(chǎn)生大量水垢,甚至在鍋內(nèi)產(chǎn)生腐蝕,浪費(fèi)燃料,引發(fā)嚴(yán)重的爆炸事故等。
為有效保障工業(yè)鍋爐的運(yùn)行,提高運(yùn)行效率,必須監(jiān)測運(yùn)行過程中的水質(zhì)。在這一過程中,要加強(qiáng)對水質(zhì)檢測的重要性認(rèn)識,注重對工作鍋爐給水質(zhì)量的控制和管理,嚴(yán)格遵守水質(zhì)的要求和規(guī)定,在實(shí)際操作中,貫徹執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度,強(qiáng)化對鍋爐水質(zhì)質(zhì)量的控制。水的硬度、堿度、pH值、鐵、電導(dǎo)率等數(shù)值的超標(biāo)會間接造成鍋爐的結(jié)垢、腐蝕,因此,只有確保水的質(zhì)量,才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和安全的目的,可以說,綜合檢測和控制水的質(zhì)量是保證鍋爐良好運(yùn)行的根本。
二、檢測中引起誤差的常見因素
(一)取樣誤差
在對工業(yè)鍋爐的給水進(jìn)行采樣檢測中,有些化驗(yàn)員把交換后的水當(dāng)作給水采樣,不具備典型性。通過多年來的監(jiān)測可知,離子交換器出水的水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),而儲存池中的水質(zhì)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。由于合格的軟化水進(jìn)入儲水槽后,空氣中的灰塵、池底的防腐性或冷凝水中攜帶有其他的雜質(zhì)都會讓司爐工或水處理人員產(chǎn)生錯(cuò)覺,誤以為鍋爐的給水是合格的,導(dǎo)致給水的硬度超過標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)入鍋爐后容易產(chǎn)生水垢。此外,在從供水槽中的水平儀上進(jìn)行采樣時(shí),如果沒有排放儲存的水,也沒有沖刷水平指示器管,那么采集的水樣是無效的。另外,在對鍋爐水、除鹽水、飽和蒸汽以及過熱蒸汽等蒸汽采樣時(shí),采樣桶沖洗不干凈或沖洗低于三次,均不滿足采樣要求。對鍋爐蒸汽采樣時(shí),要適當(dāng)調(diào)整流量,出水時(shí)間要大于3min,否則出水時(shí)間過短,會降低Fe+的濃度。同時(shí),還應(yīng)避免鄰近的水滴或飛灰。
(二)化驗(yàn)分析誤差
在分析體積時(shí),要注意緩慢滴,避免滴定量不足或過量,要讀取液面上的較小值,確保鍋爐中的pH值、氯化物離子含量客觀公正,得到精確且直接的結(jié)果。除此之外,在選擇標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),會用到吸耳球和移液管等,要注意應(yīng)用情況,避免造成分析結(jié)果的偏差。在測定鍋爐供水水質(zhì)以及氯離子時(shí),建議使用微型滴定管,如果滴管的測量精度不高,會導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。在讀取滴定管的數(shù)值時(shí),要讀取正確的估讀位數(shù),確認(rèn)有效數(shù)字,避免造成檢測結(jié)果誤差,因此,水處理檢測人員在審核報(bào)告時(shí),更應(yīng)注重讀數(shù)的準(zhǔn)確性。在現(xiàn)場檢查過程中發(fā)現(xiàn),一些企業(yè)的鍋爐水處理人員檢測pH值時(shí)只用pH試紙進(jìn)行簡單測試,與對照表對比后,便認(rèn)為爐水中的pH值是合格的,但并不一定符合堿性檢測標(biāo)準(zhǔn)。在工業(yè)鍋爐供水硬度試驗(yàn)中,同樣存在一種粗放式的試驗(yàn)分析,容易引起試驗(yàn)結(jié)果的誤差。
(三)試劑誤差
在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),配制必須符合《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》中規(guī)定的一級品、二級品水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的測試過程中,例如,優(yōu)級純鹽酸中,鐵的含量較高,在一些特殊的標(biāo)準(zhǔn)試劑企業(yè)中,硅標(biāo)準(zhǔn)液的濃度并不符合實(shí)際情況,在試劑中鈉、硅的含量也較高,特別是檢測電廠鍋爐蒸汽質(zhì)量時(shí),會影響測量結(jié)果。在配制強(qiáng)酸堿水溶液時(shí),要做好安全保護(hù)工作,嚴(yán)格遵守操作規(guī)范避免燙傷;另外,在用容量瓶稀釋時(shí),使用滴定管和稀釋管要按照“一慢二看三觀察”的原則,將視線對準(zhǔn)凹液的低點(diǎn)并確保讀數(shù)正確。
對于容易受到外界環(huán)境污染的樣品要經(jīng)常校準(zhǔn),在使用計(jì)量瓶校準(zhǔn)時(shí),如果發(fā)生滴定超量的情況,要重新調(diào)配。對于某些含量較少的標(biāo)準(zhǔn)溶液,例如,0.001mol/L乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)、0.01mol/LEDTA等,如果貯存太久,容易發(fā)生老化;有些還原劑或指示劑,例如,鉻黑-T指示劑,測定磷酸根、硅酸鹽等也容易失去作用。另外,盛放化學(xué)試劑的容器也會影響化學(xué)試劑,例如,含硼砂或氨-氯銨的緩沖液等,如果放在玻璃瓶中,會使玻璃受到侵蝕變得更堅(jiān)硬,因此應(yīng)放在塑料瓶中。對于一些敏感的試劑,例如,硝酸銀水,必須裝在褐色的試管內(nèi),采樣時(shí)必須用褐色的試管滴定,以避免由于敏感導(dǎo)致失靈。
三、鍋爐水質(zhì)安全檢測誤差預(yù)防策略
(一)規(guī)范水樣采集標(biāo)準(zhǔn)
對鍋爐進(jìn)行水樣檢測一般需要取給水和鍋水各500mL。有軟水罐的區(qū)域在軟水罐內(nèi)采集水樣,并根據(jù)需求選取合適的原水或軟化水等進(jìn)行對比分析。在檢測電廠鍋爐蒸汽的過程中,需要對飽和蒸汽、過熱蒸氣、冷凝水、生產(chǎn)回水、疏水等水樣進(jìn)行采樣和分析,當(dāng)使用采樣冷卻器采集水樣時(shí),要調(diào)節(jié)水樣,確保水樣的流速,水的溫度在30~40℃之間。在取樣前,應(yīng)排出取樣管中的水并沖洗。用于裝水樣品的小瓶通常是硬玻璃或特制的瓶,采樣前必須徹底清洗三次以上,收集后需加蓋印章或密封,并在標(biāo)簽上注明生產(chǎn)單位名稱鍋爐類型、注冊證書號碼、水樣品名及取樣時(shí)間等。使用單位自行采集的樣品應(yīng)確保樣品在72小時(shí)內(nèi)被檢測。在現(xiàn)場采集樣品時(shí),檢測單位應(yīng)在檢測單位的抽樣申請表格上簽字確認(rèn),對樣品的真實(shí)性和代表性負(fù)責(zé)。
(二)選擇恰當(dāng)檢測方法
在供水水質(zhì)中,如果鐵、鋁、銅、錳的含量超過某一含量,會影響測量結(jié)果,可以通過加入L-半胱胺酸鹽或三乙醇胺去除這些影響。采用多磷酸鹽制防垢劑時(shí),測得的磷酸鹽要被硫酸鉀分解,否則測得的值會很小?,F(xiàn)在很多檢測企業(yè)都是用正磷測試,會造成較大的差異。在測量鍋爐中的低濃度二氧化硅時(shí),為避免正磷酸根的影響,通常的標(biāo)準(zhǔn)是加入2mL草酸或酒石酸進(jìn)行掩蓋,如果正磷酸根濃度很高,可加入5mL草酸或酒石酸進(jìn)行掩蓋。為了避免溫度過高對測試結(jié)果的影響,應(yīng)將測試溫度調(diào)至25℃,溫度不夠可通過儀表的調(diào)節(jié)進(jìn)行高溫補(bǔ)償,但用該裝置進(jìn)行校正后得到的結(jié)果,與用該方法得到的結(jié)果相比還存在一定差異。
(三)檢測記錄和報(bào)告的規(guī)范性
在檢測每批水樣后,要在已檢區(qū)域留下樣本,并精確記錄鍋爐水汽質(zhì)量的檢測過程,確保原始數(shù)據(jù)的完整性和可靠性,還要注意數(shù)據(jù)的修約標(biāo)準(zhǔn)化,再次檢測存在問題的樣品。原始記錄的形式應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì),除了需要的資料外,還應(yīng)包括檢測方法、儀器型號和編號、平行測定數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度、計(jì)算公式、取樣和檢測過程中遇到的問題等,檢查有無漏檢、錯(cuò)檢等現(xiàn)象。通過總結(jié)多年的檢測工作可以得出,在實(shí)際應(yīng)用中,要針對各區(qū)域的水質(zhì)狀況確定需要的測試樣品及測試指標(biāo),以降低水垢產(chǎn)生的概率。同時(shí),審查檢測報(bào)告,確保檢測結(jié)果和處置意見的正確性,與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)程的一致性,檢測報(bào)告、記錄的一致性。
(四)加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),提高人員檢測水平
要認(rèn)真研究配液規(guī)范,把理論運(yùn)用于實(shí)際。例如,在測定供水的硬度時(shí),由于鉻黑T指示劑對鎂離子較為敏感,而對鈣離子較為不敏感,因此,可以將適當(dāng)?shù)腅DTA-Mg鹽添加到緩沖液中,從而提高測量的靈敏度。在配藥時(shí),EDTA與Mg的含量并不一定剛好相等,配藥時(shí)使用的藥劑水中也具有硬度,需要鑒別配藥后的緩沖液。往10mL的緩沖液中加入90mL的去鹽水及3滴鉻黑T指示劑,如果出現(xiàn)紫紅色,說明鎂離子過多,正確的配制為:將EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剛好呈藍(lán)光,按標(biāo)準(zhǔn)液用量將等體積的EDTA加到緩沖液中,然后進(jìn)行鑒別,如果顯示為藍(lán)色,用鎂離子標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定成紫、藍(lán),當(dāng)使用0.05mmol/L鎂離子標(biāo)準(zhǔn)液<0.01mL時(shí),二者的用量相等,當(dāng)Mg2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量>0.01 mL時(shí),需要添加等量的Mg2+標(biāo)準(zhǔn)溶液到緩沖液中。調(diào)試完畢后,應(yīng)重新檢測,直至確定EDTA與鎂離子的含量相等。在溶液的滴定法中,由于溶液的溫度較低,配位速率較慢,因此,溶液的滴定法應(yīng)采用緩慢的方式。熟悉各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,在該標(biāo)準(zhǔn)中,微量硬度測量使用的是酸性鉻藍(lán)K,然而,當(dāng)酸鉻藍(lán)K達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),會呈現(xiàn)藍(lán)紫色,帶來誤差。
(五)注重維護(hù)和保養(yǎng)工業(yè)鍋爐設(shè)備
當(dāng)前,鍋爐是一種重要的特種設(shè)備,但許多企業(yè)對鍋爐維護(hù)的重視程度還不夠,引發(fā)了一些安全事故。對此,第一,選擇合適的方式維修和維護(hù)工業(yè)鍋爐設(shè)備,一旦在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)損失,要立即采取措施解決,保障鍋爐設(shè)備可以在安全穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。第二,積極引進(jìn)先進(jìn)的鍋爐設(shè)備,學(xué)習(xí)并借鑒優(yōu)秀的檢測技術(shù),做好維護(hù)工作,采用組織培訓(xùn)的方式提升工作人員的技能。
(六)提高水處理設(shè)備的質(zhì)量
為了確保工業(yè)鍋爐始終處于良好、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),必須加大對水質(zhì)的檢測,在工作鍋爐給水過程前,確保水質(zhì)處理設(shè)備的質(zhì)量,積極引進(jìn)先進(jìn)的、現(xiàn)代化的水處理設(shè)備并及時(shí)更新。當(dāng)企業(yè)在使用工業(yè)鍋爐時(shí),要進(jìn)行全面、系統(tǒng)的檢查,確保其質(zhì)量與國家規(guī)定的鍋爐使用安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相一致,為提高水質(zhì)檢測結(jié)果的精度和科學(xué)性提供可靠保障。此外,定期檢測和監(jiān)控水處理裝置,以確保其安全、穩(wěn)定和高效。
四、結(jié)語
綜上所述,鍋爐的安全高效運(yùn)行與水質(zhì)檢測工作密切相關(guān),水質(zhì)的優(yōu)劣與鍋爐是否會結(jié)垢、銹蝕與汽水同騰有很大的聯(lián)系,如果水質(zhì)不達(dá)標(biāo),就會增加維修和清洗的費(fèi)用,縮短鍋爐的使用壽命,因此要加大對工業(yè)鍋爐水質(zhì)檢測工作的力度。水質(zhì)檢測是否合格與水處理裝置的運(yùn)行狀況是否良好具有聯(lián)系。因此,鍋爐使用單位還要加大管理,重視鍋爐水質(zhì)處理工作,并積極配合檢測機(jī)構(gòu),全面分析水質(zhì)檢測工作中存在的問題并提出可行的對策,以此更好地確保工業(yè)鍋爐的正常使用和安全運(yùn)行,為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
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作者簡介:董素藝(1983),女,山東省武城縣人,本科,工程師,主要研究方向?yàn)殄仩t水質(zhì)檢測。