电厂在线分析仪表常见故障处理

王涛潘悦

（中国核电工程有限公司华东分公司浙江嘉兴314000）

摘要：无论火电还是核电，在线分析仪表在电厂水质监测及设备保护方面有着极其重要的作用。电厂能长期安全、稳定、经济的运行需要相关分析仪表实时提供可靠准确的数据。本文针对电厂比较常见的浊度表、电导率表、pH表、钠表、硅表等做相关说明，在线分析仪表的故障处理既需要具有专业化学知识和仪表知识又需要对仪表硬件软件方面有一定的掌握。及时的故障处理能保证分析仪表正常运行，提供合格的水质以保护下游管道设备。

关键词：在线分析仪表；水质监测；故障处理

电厂对水中的电导率、pH、氧化还原电位、浊度、钠离子含量、硅离子含量等有严格的要求以减少对管道设备腐蚀、结垢、积盐。于是确保相应分析仪表可靠运行，保持时刻正常投用和准确水质监测就显得尤为重要。

1浊度表

1.1浊度表工作原理

浊度是指水的浑浊程度，浊度表利用光线通过样品水，遇水中的悬浮物和胶体物形成散射，检测与入射光呈90°方向上所散射的光的强度达到测量的目的，散射光强度与溶液的浑浊程度成正比。

1.2浊度表常见故障处理

（1）仪表投用后读数偏大：测量池或探头沾污；样水管线存在气泡；环境温度超过仪表范围。（2）仪表投用后读数波动很大：样水管线存在气泡。

2pH表

2.1pH测量的目的及原理

pH=-lg[H+]即氢离子浓度的负对数。核电和火电水汽系统的水质纯度要求很高，一般不允许添加一般的缓蚀剂，主要靠加碱（氨或者联氨）来达到调节水中pH值得目的。防止水汽系统金属腐蚀。同样为防止水气系统钢和铜的腐蚀，一般要求将水的pH严格控制在一定的范围内。pH表主要由测量电池和高阻毫伏计两部分组成。测量电池由测量电极、参比电极和被测溶液组成，参比电极的电极电位不随被测溶液浓度变化而变化。测量电极对被测溶液的H+极为敏感，电极电位是H+的函数符合能斯特方程E=E0+2.303（RT/nF）log[H+]。

2.2pH表常见故障处理

（1）pH表标定斜率不合格：标液失效，需重新配制或更换标液；电极性能下降，需活化；电极老化，需更换；测量部件接触不良（连接排线，测量板，主板）检查连接部分；电缆故障，需要检修；二次表故障，需要检修。（2）pH表测量值超量程：流量偏大或者波动较大，检查水样流量是否正常，应不大于6L/H；仪表故障，运用整机工作误差的检验方法，判断仪表是否正常工作。整机工作误差=仪表测量pH值-标准pH值。

3电导率表

3.1（氢）电导率测量目的及原理

电导表主要是用来监测水中含盐量的大小，以数字表示水中传导电流的能力。电导率越大，导电能力越强，水中含盐量越高，水质越差；反之导电性越弱，含盐量月底，水质越好。将相互平行且距离固定的两块极板放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势，在电场的作用下，带电的离子就产生一定方向的移动，测量极板间流过的电流计算出电导率。

3.2电导率表常见故障处理

电导率表读数偏大：检查样水流量应接近12L/H；仪表管路存在气泡；仪表电极及流通池沾污，需清洗。

4钠表

4.1钠表测量的目的及原理

当纯度要求较高的水质中钠离子含量升高，说明水中存在对水质不理的溶解性杂质。在电厂中，如果这些杂质沉积在叶轮机叶片或者锅炉换热器片表面会造成腐蚀及热效率降低，有可能引发灾难性的事故。电厂常用电导率表监测水中阳离子。而钠表相比电导表测量更加灵敏。

在理想的状况下，电导率仪可以直接测到0.02μs/cm的电导率变化，这相当于11ppb的钠离子浓度变化。而目前钠离子分析仪已经可以精确地分析0.1ppb的钠离子浓度变化，其灵敏度相当于电导率测定灵敏度的100倍。在对水质要求较高的电厂水循环系统中，应当及早发现并预报有关的异常现象，而钠离子监测就是能够实现降低风险目标的有效方式。

钠表是采用电位分析法的分析仪器，通过测量由钠表测量电极，参比电极以及被测溶液组成的测量电池的电动势。

4.2钠表常见故障处理

（1）钠表标定失败：标准溶液配制不准或者标准溶液失效；电极故障损坏或测量电极未活化，参比电极填充液过少；信号输出电缆故障，检查电缆输出；碱化存在问题，碱化效果不好或者碱化试剂不能正常添加，需更换碱化试剂；仪表各部件存在不能正常工作的情况比如阀，泵存在问题；二次表存在故障。（2）钠表测量值超标：水样超标，将仪表测量值超标的样水接到就近正常的钠表，如果测量超标，说明水质问题，反之仪表存在问题。仪表方面需检查仪表的碱化试剂量是否足够；碱化试剂是否失效，测量碱化后pH值是否达到要求；仪表电极是否污染，对电极清洗活化，重新检验，检验仪表；斜率太大需重新标定。（3）钠表测量值降不下来：碱化效果不好，钠离子测量时受到氢离子影响造成测量值降不下来；重新标定。

5硅表

5.1硅表测量的目的及原理

硅表主要测量水中的硅离子，水中的硅通常以硅酸根离子、胶体硅，单硅形式存在呈现。硅酸盐沉积在汽轮机叶片表面，导致汽轮机效率降低同时大量硅酸盐沉积会造成永久性的机械损伤。在阴床混床失效时会有单硅被释放出来。胶体硅同时无法通过离子交换除去，也不能被比色法检测，在高温下胶体硅会分解，从而饱和蒸汽中硅要比给水中硅含量高。

硅表利用光电比色法，当一束平行的单色光通过溶液时，溶液的吸光度与溶液中的有色物质的浓度和液层厚度成的乘积成正比。通过测量溶液的吸光度，就可以测量被测溶液的二氧化硅浓度。

5.2硅表常见故障处理

（1）硅表标定失败：标准溶液浓度不准确或者标准溶液失效需重新配制更换标准溶液；仪表校验菜单中没有正确设置标准溶液浓度需检查设置标准溶液溶度；硅表R1/R2/R3试剂配制出错或者失效需重更换试剂；仪表测量装置污染需检查清洗；试剂泵管道堵塞或损坏需清洗更换试剂泵及管道；测量电磁阀关不严，有泄漏；光度计故障检查。（2）硅表测量显示0.01：试剂用完，需更换试剂；试剂失效；试剂泵不加药，清洗、疏通试剂泵及管道或者更换试剂泵；测量电磁阀泄漏；测量单元部分问题（光度计污染等）；零点校验值太大需重新标定零点。（3）硅表测量参比错误：样水水质很差，需更换干净样水进行测量；测量池被污染，清洗测量池；光度计故障，检查并更换光度计。（4）硅表测量值超标：样水超标，将仪表测量值超标的样水接到就近测量正常的硅表，如果测量仍超标说明水质问题，如果正常说明仪表故障，水质问题需提醒运行人员注意。仪表问题需检查试剂泵能否正常加药；试剂管路是否结垢或被污染；测量池污染；光度计是否存在问题；标定是否合格；试剂是否失效。

6结束语

在线分析仪表及时有效的故障排查是分析仪表正常可靠运行的保障。分析仪表正常运行又为下游用户提供合格的水质。合格的水质对于设备的保护电厂的运行起到了至关重要的作用。

参考文献

[1]孙连开在线化学分析仪表在火力发电企业中的应用[J]现代盐化工，2016Vol.43No.3

[2]崔执应.水分析化学[M].北京：北京大学出版社，2016

[3]张爽电厂水汽监督中化学分析仪表的运行维护和管理[J]科学管理，2016第六期

[4]高丽提高在线化学仪表准确性对化学监督的意义[J]化工管理，2013(18)

[5]韩揽月在线分析仪表在核电厂的应用[J]化工自动化及仪表，2016（12）