浅谈一种测量高温冷凝水分析仪表装置应用

摘 要：随着现代化工行业的不断发展，对自动化仪表越来越重视，化工生产装置的自动化程度越来越高，同时对自动化仪表依赖程度在不断提高。本文作者长期从事磷肥行业化工自动化仪表技术管理工作，通过多年工作经验积累，从节约成本、提高仪表可靠性为出发点，摸索出一套测量高温冷凝水PH/电导测量装置，并申請实用新型专利一项，为同行业仪表技术管理者参考。

关键词：化工生产；分析仪表；PH值；冷凝水

1引言

磷酸二铵产品生产中，需要大量浓磷酸，而浓磷酸由稀磷酸加蒸汽浓缩而来，蒸汽经石墨换热器加热稀磷酸后变为冷凝水（100℃左右）储存在冷凝水罐中，通常这部分冷凝水是需要循环利用，以达到节约能源、降本增效目的。

在PH值（PH>5.5）正常的情况下，蒸汽冷凝水通过冷凝水泵打到脱盐水站循环利用（用于热水发电或进入脱盐水箱循环再利用，该部分冷凝水不需要再经过处理即可再利用，因公司水处理单价偏高，从一定程度讲节约了大量水处理成本），正常冷凝水PH值6-9，电导20-60us/cm；当石墨换热器石墨管泄漏，冷凝水里面将含酸，事故冷凝水的PH值（PH<5.5）显酸性，电导显示1000 us/cm以上，酸性水如果送到脱盐水站会影腐蚀（影响）后续设备，这个时候就需要排地沟流到污水处理站。如果把分析仪表显示异常（PH<5.5）而PH值正常（PH>5.5）的冷凝水排放到污水站势必会增加污水处理成本，并造成资源浪费；如果把分析仪表显示正常（PH>5.5）而PH值异常（PH<5.5）的冷凝水打到脱盐水站势必会腐蚀后续系统设备，造成不可估量的损失。所以冷凝水PH值及电导测量是否准确可靠就显得很重要。具体为当PH、电导率分析仪检测到冷凝水PH、电导率合格时DCS启动冷凝水泵并打开冷凝水调节阀，把冷凝水送到脱盐水站；当PH、电导率分析仪检测到冷凝水PH、电导率显酸性则DCS启动连锁打开冷凝水排污阀排地沟，同时关闭冷凝水泵及调节阀（PH合格时的调节阀）。

本公司原来的测量方式为冷凝水引压管出来直接接到流通池进行PH、电导测量，由于冷凝水温度很高100℃左右，而市面上PH、电导传感器耐温多为60-80℃，且价格较高。长期高温环境下传感器使用寿命缩短，增加维护成本。同时PH测量值也会随着温度升高而变化，冷凝水温度高，测量不准确造成PH值偏差，导致可靠性降低，PH仪表的不准给工艺带来操作误导，严重时会带来不良的后果，造成工艺事故；一支PH分析仪探头不到一个月就损坏了，传感器寿命缩短，不仅维护成本高，劳动强度也大。投入维护成本高，无形增加公司成本；检修次数多，维护校准困难，加之温度高，易发生烫伤事故。

2改造方案

为解决冷凝水温度高、PH测量有偏差这个难题，提高设备利用率，达到降本增效目的，设想在冷凝水出水管至PH流通池之间拟增加一个换热器，力争把冷凝水温度降到60℃以下。基于这个想法自制一个换热器加在冷凝水出水管至PH测量流通池之间，调整冷却水大小及取样冷凝水水流量大小来观察被测介质温度，并能使之稳定在60℃以下。这样就能满足仪表测量要求，从而达到预期效果。

经过多次技术实践决定在PH、电导率分析仪表中间冷凝水引压管上增加冷却器，参数如下：用DN150高80cm不锈钢管盲掉一端做成小罐子，冷却水管用φ14管子接在小罐子上并低进高出，冷却水进水端用DN15不锈钢截止阀来控制调整冷却水水流量大小；用φ14不锈钢管子弯成弹簧状放到不锈钢小罐子里，取样冷凝水走弹簧状管子里一进一出，冷凝水进口端通过DN15不锈钢截止阀来控制调整冷凝水水流量大小，出口端接在原来测量流通池进口端。取样冷凝水走管里，工艺冷却水走管间，取样管冷凝水先经过冷却器将温度降下来以后再引到分析仪表的流通池，这样避免温度过高而烧坏PH、电导探头。整套设备需要增加投资的不多，自制换热器DN150不锈钢管为车间使用过的废弃管子，不计成本。DN15不锈钢截止阀、φ14不锈钢管子为仪表维修常规备件；所用PH/电导仪表为原来技改前仪表，不增加成本；冷却水为冷凝水泵密封水，靠近取样点，取样水管大约需要3m左右。

3总结

整改后取样水温度可以降到50℃以下，在PH、电导探头的正常使用温度范围之内。通过本技改提高了该分析仪表的使用寿命及仪表准确度，有效保护后续设备使用安全，同时提高冷凝水利用率；解决了磷酸生产中高温蒸汽冷凝水PH、电导测量不准、可靠性不高的问题，延长了PH、电导率分析仪仪表的使用寿命，该方案并具有结构简单、使用方便、消耗投入少的特点。原来使用PH、电导大概每套每月就需要换一支，由于是进口设备，价格昂贵，订货周期长。现方案实施1年有余，回访反映良好，经车间成本核算，整改前后对比，大约每年光是分析仪表就能节约30万余元。

4结语

目前化工企业都在倡导“节约能源、降本增效”的工作，如何能迎合企业发展，就靠各专业技术管理人才发挥自己聪明才智，不断提升业务水平，积累专业技术工作经验，加强技术管理工作，大力开展小改小革，才能在化工生产“节约能源、降本增效”中发挥积极作用。

参考文献：

[1]专利：王鹏、谯胜广《一种测量高温冷凝水PH装置》专利号：CN201620718900.4