pH8FT 型pH 計在鍋爐爐水pH 值測量中的應用

吳科學

（河南神馬尼龍化工有限責任公司，河南平頂山 467000）

0 引言

為防止給水系統腐蝕，給水的pH 值應為堿性：低壓爐要求大于7，中壓爐要求控制在8.8～9.2，高壓爐有銅系統為8.8～9.3，無銅系統為9.0～9.5。如果給水pH 值超過9.3，雖然對鋼材防止腐蝕有利，但是，因為通常采用加氨的方法提高給水中的pH 值，pH 值越高就意味著水、汽系統中氨的量較多[1-2]。這樣，在氨富集的地方會引起銅的氨蝕。為了避免上述情況，所以有銅系統的給水pH 值應低于9.3。通常情況下，給水中的氨量需根據實際運行情況調試調整，控制在1～2 mg/L 以下，因此鍋爐給水pH 值的準確測量非常重要，工藝操作人員應控制加氨量或排水量，防止給水管和設備的結垢與腐蝕[3]。河南神馬尼龍化工有限責任公司的4 臺鍋爐爐水pH 值測量中，使用了4 臺pH 計（pH8FT 型），按下述方法進行了校準、維護，測量準確性非常高，保證了鍋爐的正常運行。

1 利用緩沖溶液對pH 計校準

用一種緩沖溶液調校pH 計，直到指示器正確讀出溶液的pH 值為止。可以按下面的方法進行調校。

（1）準備2 個200 mL 的干凈燒杯，用于清洗傳感器的蒸餾水、pH=4 和pH=7 緩沖溶液以及一個用來測量緩沖溶液溫度的溫度計。

（2）將50～100 mL 的pH=4 和pH=7 的緩沖溶液分別倒入燒杯。

（3）從支架上卸下傳感器。如果傳感器安裝在浸沒式支架中，就將傳感器架和保護件一起從浸沒式支架上卸下。

表1 pH 標準緩沖溶液與溫度的關系對照表[4]

（4）清洗傳感器電極，用脫脂棉擦去水滴，將電極浸到pH=7的緩沖溶液中。

（5）緩沖溶液的pH 值隨溫度變化，測量pH=7 緩沖溶液的溫度，然后將測量值與表1 進行比較。

（6）順時針或逆時針旋轉STD（校正功能鍵），直到pH 變送器顯示與步驟（5）中測到的值一樣為止。

（7）完全洗掉電極上pH=7 的溶液，將電極浸到pH=4 的緩沖溶液中。

（8）測量pH=4 溶液的溫度，然后將測量值與表1 進行比較。

（9）調節SLOPE（電極響應斜率），直到pH 變送器顯示與步驟（5）中測到的值一樣為止。

（10）重復（4）～（6）的步驟，直到pH 變送器顯示正確的數值為止。如果讀出準確的pH 值，就完成了緩沖液的標定。

2 pH 計的維護及故障處理措施

2.1 日常維護

（1）帶超聲波清洗器、刷洗噴射清洗器的傳感器電極，能夠有效防止污漬在電極的堆積，從而減少維護次數。

（2）由于玻璃電極的電動勢彼此之間稍有差別，所以在開始正常操作之前應進行緩沖溶液標定。玻璃電極的電動勢因電極污染和電極劣化而逐漸變化。因而，必須在規定期間內定期進行緩沖液標定，這樣可以將測量誤差控制在公差范圍之內。

表2 運行過程中pH 計出現的故障現象及處理措施

（3）對于填充式傳感器，如果KCl 儲槽是空的，就用KCl 溶液填滿。但對于再填充式傳感器，在KCl 濃度開始變化之前就需要更換里面的溶液。因為溶液濃度的變化影響傳感器的電動勢，所以每半年到一年就應更換一次溶液。

（4）G、E 端子絕緣電阻低于10 MΩ，測量誤差就會變大。因此需要定期檢查變送器的接線盒、更換密封圈，確保接線盒內干燥。也可以在接線盒內放置一些干燥劑，定期檢查干燥劑顏色，如果干燥劑顏色從藍色變為紅棕色，則說明吸濕能力已經喪失。這時可以在120 ℃的加熱箱內加熱干燥劑1 h，使其干燥。

（5）在流通式支架或浸沒式支架的傳感器電極和傳感器安裝接頭處使用了O 形密封環，定期檢查其老化或破損情況。

（6）KCl 溶液管的材料為透明PVC（PolyVinyl Chloride，聚氯乙烯），需要根據其老化情況進行更換，避免溶液流失。

2.2 運行過程中的故障處理措施

運行過程中，pH 計出現的故障現象及處理措施見表2。

3 結論

在線分析儀表對工況的要求比較嚴格，日常必須進行定期維護，維護要點主要有以下4 個。

（1）取樣管線要定期排放，排出其中的水垢、鐵屑。

（2）被測工況溫度變化越大或越高，KCl 溶液從參比電極中滲出的速度就越快，這樣更換KCl 溶液的次數越多。當內部溶液被來自爐水的離子污染時，傳感器電極也會受到影響，內部溶液的污染程度取決于測量爐水的性質，因此無法確定內部溶液的更換周期。通常電極內部的溶液每半年到一年必須更換一次。

（3）定期清洗玻璃電極和參比電極：①因懸浮顆粒、粘著物或微生物等引起的污染，用軟棉紗檫去玻璃電極和參比電極上面的污染物，再用清水沖洗；②含油物污染，應將玻璃電極和參比電極浸在燒杯中用中性洗滌清洗；③因金屬吸附引起的化學污染，將玻璃電極和參比電極浸入稀釋鹽酸溶液（1%～2%）數分鐘（酸洗），然后再用高純水清洗電極。

（4）避免取樣鍋爐水紊流或脈動流，流速不高于2 m/s，流量控制在3～11 L/min。