沉淀池浊度仪取样管道改造

计林佑

（中海油珠海天然气发电有限公司广东珠海519000）

摘要：降本增效、提质增效是如今生产企业中的一个热门主题，这是企业在目前经济下行的大环境下增强市场竞争力的途径之一。而对我们员工来说，通过对生产现场设备的小改造、小发明、小创造，通过各种创新思维，使用不同的技术手段，可以小钱办大事，为企业节约很多的维护成本。本文以沉淀池浊度仪取样管道改造为例，创造性的使用虹吸原理进行样水取样，巧妙的解决了生产中的大问题，实实在在的践行了公司“降本增效”目标。

关键词：取样管；改造；虹吸

一、概况及存在的问题

1.1概况

中海油珠海天然气发电有限公司位于珠海市高栏港经济区装备制造区，占地面积约30公顷。公司现有两套2×460MW（701F4改进型）燃气－蒸汽联合循环热电联产机组。生产装置主要为两套燃气-蒸汽联合循环热电联产机组，包括：两台三菱M701F4型燃气轮机，单机功率为320MW，每台燃气轮机与一台氢冷发电机相连；两台东方日立锅炉三压、再热、无补燃、卧式、自然循环余热锅炉；两台东方汽轮机生产LCC145-10.9/2.3/1.3/566/566型汽轮机，单机额定功率145MW。工业用水为海水和淡水，海水作为循环水冷却全厂闭式水系统，循环水系统采用机力塔冷却方式，淡水用作制除盐水等用途。

1.2浊度的测量原理

浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉尘、微细有机物、浮游动物和其他微生物等悬浮物和胶体物都可使水中呈现浊度。本浊度仪（浊度计）采用90°散射光原理。由光源发出的平行光束通过溶液时，一部分被吸收和散射。另一部分透过溶液与入射光成90°方向的散射光强度符合雷莱公式：

Is=((KNV2)/λ)×I0

其中：I0——入射光强度Is——散射光强度N——单位溶液微粒数

V——微粒体积λ——入射光波长K——系数

在入射光恒定条件下，在一定浊度范围内，散射光强度与溶液的混浊度成正比。

上式可表示为：

Is/I0=K′N（K′为常数）

根据这一公式，可以通过测量水样中微粒的散射光强度来测量水样的浊度。

图一：浊度仪的原设计取样点

1.3存在的问题

海水和淡水入厂后首先分别经过两个海水沉淀池和两个淡水沉淀池加入混凝剂沉淀过滤，以达到用水水质要求。每个沉淀池配有浊度仪，监测水质及以此为依据制定加药用量。

工业水对生产的重要性犹如血液一般，如不能准确对沉淀池的浊度进行监视，化学专业难以判断加入混凝剂的用量，导致水质达不到使用要求，降低循环水系统及化学制水设备的使用寿命，造成维护成本增加，严重时会致使除盐水水质不合格，对汽机系统带来结垢等风险。

根据化学专业运行人员反应，沉淀池浊度仪自投产以来测量时好时坏，测量不稳定，仪表投入率低。针对发现的问题，热控检修人员到现场进行了查看，对仪表的信号回路、电源和进出水管路进行了仔细检查。发现进水流量不稳定，断断续续并含有不少气泡，导致测量不正常。

二、原因分析

沉淀池内原水经过沉淀后溢流至溢流槽汇集，主管道从溢流槽正下方取水。浊度仪取样管从主管道中间位置取水并进行分析。但由于设计时考虑的用水量较大，而实际运行中溢流槽水位不高，主管道吸水时会形成漩涡，吸入部分空气，这部分空气进入浊度仪取样管而形成气泡。当浊度仪靠光源照射检测浊度时，水流中断断续续的气泡使光线产生折射，导致光源探测器检测不到连续信号，影响到测量效果。

图二：沉淀池溢流口

三、改造方案

1．方案一：

使用电动抽水泵取样方案，由于海水具有腐蚀性，购买的抽水泵应采用防腐蚀材料，价格昂贵；需要使用液位开关进行抽水泵的启停保护；需增加就地控制箱电气回路进行抽水泵的启停控制，并配置电源。另外还需运行人员对抽水泵控制系统进行监视巡查，这也增加了运行人员工作量。

图三：电动抽水泵取样方案示意图

2.方案二：

沉淀池液位与浊度仪安装位置存在高度差，可以利用虹吸原理从根本上改变浊度仪取样的方式，使浊度仪的取水连续稳定。若使用虹吸原理，则需要从沉淀池侧面重新敷设一根仪表管，取样口固定在沉淀池液面以下约10cm，另一端直接敷设至浊度仪。同时考虑到沉淀池每月需要排空原水进行池内清洗，重新注水后仪表管不会自动开始虹吸，需要在仪表管最高点增加一个三通，三通的一侧接到沉淀池冲洗水管道进行补水。

图四：虹吸取样方案示意图

3.方案对比

由上表可以不难看出利用虹吸原理的方案不仅在施工、用料等方面具有优势，后期的维护也相对简单。

四、使用方法及效果

按照方案二进行改造后，专业技术人员对检修规程内浊度仪的投入步骤进行了更新，并对运行值班人员进行了操作培训。

投入浊度仪的步骤为：

1、打开沉淀池冲洗水阀门经三通向取样管充水；

2、取样管充满水后，关闭冲洗水阀门；

3、取样管即可自动依靠虹吸原理进行吸水。

4、通过浊度仪进口门可以控制进水流量。

图五：虹吸取样方案完工图

经过一段时间的试运行，浊度仪运行稳定，运行情况良好，有力保障了设备的安全稳定运行，节约采购费用7.5万元，降本增效，取得了良好的经济效益。虹吸模式新颖独特，设计简单实用，具有参考价值。

结束语

要降低生产成本，提高现场设备的稳定性和设备投入率，需要我们群策群力，集思广益，集合所有人的智慧去解决问题。但不是所有的改造都需要去论证，去招标，去采购。就以本次改造为例，只是使用了我们平常生活中常见的一个虹吸原理，就解决了生产中的大问题。希望本次改造能够给同行们有所帮助，以供参考。

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