淺談一種測(cè)量高溫冷凝水分析儀表裝置應(yīng)用

摘 要：隨著現(xiàn)代化工行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)自動(dòng)化儀表越來(lái)越重視，化工生產(chǎn)裝置的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，同時(shí)對(duì)自動(dòng)化儀表依賴(lài)程度在不斷提高。本文作者長(zhǎng)期從事磷肥行業(yè)化工自動(dòng)化儀表技術(shù)管理工作，通過(guò)多年工作經(jīng)驗(yàn)積累，從節(jié)約成本、提高儀表可靠性為出發(fā)點(diǎn)，摸索出一套測(cè)量高溫冷凝水PH/電導(dǎo)測(cè)量裝置，并申請(qǐng)實(shí)用新型專(zhuān)利一項(xiàng)，為同行業(yè)儀表技術(shù)管理者參考。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；分析儀表；PH值；冷凝水

1引言

磷酸二銨產(chǎn)品生產(chǎn)中，需要大量濃磷酸，而濃磷酸由稀磷酸加蒸汽濃縮而來(lái)，蒸汽經(jīng)石墨換熱器加熱稀磷酸后變?yōu)槔淠?00℃左右）儲(chǔ)存在冷凝水罐中，通常這部分冷凝水是需要循環(huán)利用，以達(dá)到節(jié)約能源、降本增效目的。

在PH值（PH>5.5）正常的情況下，蒸汽冷凝水通過(guò)冷凝水泵打到脫鹽水站循環(huán)利用（用于熱水發(fā)電或進(jìn)入脫鹽水箱循環(huán)再利用，該部分冷凝水不需要再經(jīng)過(guò)處理即可再利用，因公司水處理單價(jià)偏高，從一定程度講節(jié)約了大量水處理成本），正常冷凝水PH值6-9，電導(dǎo)20-60us/cm；當(dāng)石墨換熱器石墨管泄漏，冷凝水里面將含酸，事故冷凝水的PH值（PH<5.5）顯酸性，電導(dǎo)顯示1000 us/cm以上，酸性水如果送到脫鹽水站會(huì)影腐蝕（影響）后續(xù)設(shè)備，這個(gè)時(shí)候就需要排地溝流到污水處理站。如果把分析儀表顯示異常（PH<5.5）而PH值正常（PH>5.5）的冷凝水排放到污水站勢(shì)必會(huì)增加污水處理成本，并造成資源浪費(fèi)；如果把分析儀表顯示正常（PH>5.5）而PH值異常（PH<5.5）的冷凝水打到脫鹽水站勢(shì)必會(huì)腐蝕后續(xù)系統(tǒng)設(shè)備，造成不可估量的損失。所以冷凝水PH值及電導(dǎo)測(cè)量是否準(zhǔn)確可靠就顯得很重要。具體為當(dāng)PH、電導(dǎo)率分析儀檢測(cè)到冷凝水PH、電導(dǎo)率合格時(shí)DCS啟動(dòng)冷凝水泵并打開(kāi)冷凝水調(diào)節(jié)閥，把冷凝水送到脫鹽水站；當(dāng)PH、電導(dǎo)率分析儀檢測(cè)到冷凝水PH、電導(dǎo)率顯酸性則DCS啟動(dòng)連鎖打開(kāi)冷凝水排污閥排地溝，同時(shí)關(guān)閉冷凝水泵及調(diào)節(jié)閥（PH合格時(shí)的調(diào)節(jié)閥）。

本公司原來(lái)的測(cè)量方式為冷凝水引壓管出來(lái)直接接到流通池進(jìn)行PH、電導(dǎo)測(cè)量，由于冷凝水溫度很高100℃左右，而市面上PH、電導(dǎo)傳感器耐溫多為60-80℃，且價(jià)格較高。長(zhǎng)期高溫環(huán)境下傳感器使用壽命縮短，增加維護(hù)成本。同時(shí)PH測(cè)量值也會(huì)隨著溫度升高而變化，冷凝水溫度高，測(cè)量不準(zhǔn)確造成PH值偏差，導(dǎo)致可靠性降低，PH儀表的不準(zhǔn)給工藝帶來(lái)操作誤導(dǎo)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)帶來(lái)不良的后果，造成工藝事故；一支PH分析儀探頭不到一個(gè)月就損壞了，傳感器壽命縮短，不僅維護(hù)成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度也大。投入維護(hù)成本高，無(wú)形增加公司成本；檢修次數(shù)多，維護(hù)校準(zhǔn)困難，加之溫度高，易發(fā)生燙傷事故。

2改造方案

為解決冷凝水溫度高、PH測(cè)量有偏差這個(gè)難題，提高設(shè)備利用率，達(dá)到降本增效目的，設(shè)想在冷凝水出水管至PH流通池之間擬增加一個(gè)換熱器，力爭(zhēng)把冷凝水溫度降到60℃以下。基于這個(gè)想法自制一個(gè)換熱器加在冷凝水出水管至PH測(cè)量流通池之間，調(diào)整冷卻水大小及取樣冷凝水水流量大小來(lái)觀察被測(cè)介質(zhì)溫度，并能使之穩(wěn)定在60℃以下。這樣就能滿(mǎn)足儀表測(cè)量要求，從而達(dá)到預(yù)期效果。

經(jīng)過(guò)多次技術(shù)實(shí)踐決定在PH、電導(dǎo)率分析儀表中間冷凝水引壓管上增加冷卻器，參數(shù)如下：用DN150高80cm不銹鋼管盲掉一端做成小罐子，冷卻水管用φ14管子接在小罐子上并低進(jìn)高出，冷卻水進(jìn)水端用DN15不銹鋼截止閥來(lái)控制調(diào)整冷卻水水流量大小；用φ14不銹鋼管子彎成彈簧狀放到不銹鋼小罐子里，取樣冷凝水走彈簧狀管子里一進(jìn)一出，冷凝水進(jìn)口端通過(guò)DN15不銹鋼截止閥來(lái)控制調(diào)整冷凝水水流量大小，出口端接在原來(lái)測(cè)量流通池進(jìn)口端。取樣冷凝水走管里，工藝?yán)鋮s水走管間，取樣管冷凝水先經(jīng)過(guò)冷卻器將溫度降下來(lái)以后再引到分析儀表的流通池，這樣避免溫度過(guò)高而燒壞PH、電導(dǎo)探頭。整套設(shè)備需要增加投資的不多，自制換熱器DN150不銹鋼管為車(chē)間使用過(guò)的廢棄管子，不計(jì)成本。DN15不銹鋼截止閥、φ14不銹鋼管子為儀表維修常規(guī)備件；所用PH/電導(dǎo)儀表為原來(lái)技改前儀表，不增加成本；冷卻水為冷凝水泵密封水，靠近取樣點(diǎn)，取樣水管大約需要3m左右。

3總結(jié)

整改后取樣水溫度可以降到50℃以下，在PH、電導(dǎo)探頭的正常使用溫度范圍之內(nèi)。通過(guò)本技改提高了該分析儀表的使用壽命及儀表準(zhǔn)確度，有效保護(hù)后續(xù)設(shè)備使用安全，同時(shí)提高冷凝水利用率；解決了磷酸生產(chǎn)中高溫蒸汽冷凝水PH、電導(dǎo)測(cè)量不準(zhǔn)、可靠性不高的問(wèn)題，延長(zhǎng)了PH、電導(dǎo)率分析儀儀表的使用壽命，該方案并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、消耗投入少的特點(diǎn)。原來(lái)使用PH、電導(dǎo)大概每套每月就需要換一支，由于是進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格昂貴，訂貨周期長(zhǎng)。現(xiàn)方案實(shí)施1年有余，回訪反映良好，經(jīng)車(chē)間成本核算，整改前后對(duì)比，大約每年光是分析儀表就能節(jié)約30萬(wàn)余元。

4結(jié)語(yǔ)

目前化工企業(yè)都在倡導(dǎo)“節(jié)約能源、降本增效”的工作，如何能迎合企業(yè)發(fā)展，就靠各專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理人才發(fā)揮自己聰明才智，不斷提升業(yè)務(wù)水平，積累專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)技術(shù)管理工作，大力開(kāi)展小改小革，才能在化工生產(chǎn)“節(jié)約能源、降本增效”中發(fā)揮積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]專(zhuān)利：王鵬、譙勝?gòu)V《一種測(cè)量高溫冷凝水PH裝置》專(zhuān)利號(hào)：CN201620718900.4