凝结水水质分析仪表维护对策改进探讨

姜有为

摘 要

凝结水分析仪表持续监测水质，从而有效减少二回路腐蚀和结垢，延长设备使用寿命。本文对于如何避免由于仪表测量不准产生的报警展开探讨。重点针对影响仪表测量准确性的主要因素，提出了具体的维护对策以及优化措施。

关键词

凝结水;测量准确性;影响因素;维护对策

中图分类号： TM611                     文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 76

0 引言

凝結水水质异常会导致汽轮机及其部件腐蚀损坏，引起蒸汽发生器和凝汽器传热管的腐蚀泄露，甚至可能发生一回路放射性的释放。测量凝结水水质的分析仪表包括电导率表，pH表，联氨表，Na表，溶氧表，硅表，其测量准确性受很多因素影响。减少仪表受外界因素的影响，提高其测量准确性，对控制凝结水水质符合要求，及时发现水质化学性质偏离具有重要意义。

1 分析仪表测量准确性影响因素

根据AP1000核电厂凝结水控制中所用的分析仪表测量原理及特点，对影响其测量准确性因素进行汇总归类如图1所示。

2 维护对策及建议

在定期执行的预防性维修基础之上，针对影响仪表测量准确性因素，提出了进一步的维护优化，包括正确选择分析仪表温度补偿方式，以及凝结水加药点后电导率值定期计算验证pH表测量准确性的维护建议。

2.1 分析仪表温度补偿方式的选择

二回路取样时为了保证进入仪表样水的温度恒定，尽可能减小温度对测量值的影响，仪表架上设置有恒温装置。除此之外， 分析仪表提供不同的温度补偿方式，用以在不同的样水测量环境下选择。

2.1.1 温度补偿方式选择

以PAM Powercon电导率表为例，温度补偿类型有7种不同的选择，包括非线性高纯水，中性盐，强酸，强碱，氨水，吗啉，线性系数0.00～10%/℃之间。由于电导率值需控制在0.3μs/cm以下，因此温度补偿方式选择中性盐，强酸，强碱均不合适。为了验证凝结水电导率表在非线性高纯水，氨水，吗啉之间选择哪项能够减小温度带来的测量偏差，进行了以下实验。

实验目的：确认现场凝结水电导率表温度补偿方式选择。

实验设备：便携式电导率表，恒温装置。

实验步骤：同一样水流经两路仪表，一路经过恒温装置1恒温至25℃，再经便携式电导率表测量， 记录便携式电导率表读数，将便携式电导率表读数作为约定真值。另一路经过恒温装置2，将样水调整至不同的温度，PAM Powercon电导率表测量出不同温度下选择不同温度补偿方式时的测量值。

实验数据：便携式电导率表与待测电导率表测量数据的差值为待测电导率表的测量误差。便携表测量样水电导率值为0.42μs/cm，待测表读数记录如表1所示。

2.1.2 温度补偿方式实验结论

由以上实验结果能够得出，电导率表在测量低电导率且呈碱性的样水时，选择去补偿测量误差最大，温度为10℃时，误差超过50%，验证了分析仪表进行温度补偿的必要性。选择高纯水温度补偿方式测量误差仅次于前者，而采用氨水或者吗啉温度补偿，仪表测量误差较小，且在允许范围内。

2.2 电导率值对pH表测量值验证

正常工况下，凝结水pH值大于9.5，阳电导率小于0.3μS/cm，在这种低电导率情况下，样水的阻抗很高，样水流量变化对pH表测量测量值影响大，液接电位对测量值影响明显，给测量带来干扰。而相同环境下，由于电导率表测量时不存在液接电位，不受流量影响等干扰因素影响，具有很高的可信度。

根据德国VGB标准，可通过测量凝结水电导率计算得到pH的方法计算出凝结水的pH值，用来检验pH表的测量值。

pH=8.57+lgDD

A=（13.1k2+62.5k）×10-3

其中，DD为溶液的电导率值μS/cm;A为样水的加氨量mg/L。

2.2.1×电导率值验证pH值准确性实验

为了验证实际工作中，使用电导率值验证相应的pH值准确性的可行性，进行以下实验：

实验目的：确认低电导率情况下电导率值验证pH值测量准确性的可行性。

实验设备：便携式电导率表，便携式pH表，细口瓶。

实验耗材：除盐水，氨水。

实验步骤：除盐水中加入氨水，便携式电导率表、pH表分别测量样水电导率值和pH值，记录数据。注意测量时避免搅拌和摇动，减少空气中二氧化碳对测量结果的影响。继续加入氨水，测量电导率值和pH值，用以观察在不同加氨量情况下，溶液电导率值和pH值是否满足公式

pH=8.57+lgDD

实验数据：

根据不同加氨量情况下溶液的理论电导率值，结合公式计算出溶液的理论pH值。

2.2.2 定期执行电导率值验证pH表测量值

由以上实验数据能够得出，采用测量电导率来换算pH 值方法得到的pH值，与采用便携式pH表测得值误差在±0.02以内，且测量过程稳定。因此，对于低电导率水质，可以通过电导率值计算pH值的方法计算出溶液pH值，并与在线pH表进行对比，验证pH表测量的准确性。

3 结语

为避免由于凝结水分析仪表缺陷引起的报警，需提高分析仪表测量准确性。提出了进一步的维护对策，包括分析仪表温度补偿方式选择，凝结水加药点后电导率值验证pH表测量的准确性，并通过实验验证了维护建议的可执行性，为仪控维修人员更加安全、可靠、高效的执行分析仪表预防性维护工作提供借鉴和参考。

参考文献

[1]SMG-SSS-M3-GN001， Secondary Sampling System specifications.

[2]SM1-JE36-GMM-100，AP1000 Self-Reliance Program Supporting Projects（JE36 Process Analyzer）.