pH8FT 型pH 计在锅炉炉水pH 值测量中的应用

吴科学

（河南神马尼龙化工有限责任公司，河南平顶山 467000）

0 引言

为防止给水系统腐蚀，给水的pH 值应为碱性：低压炉要求大于7，中压炉要求控制在8.8～9.2，高压炉有铜系统为8.8～9.3，无铜系统为9.0～9.5。如果给水pH 值超过9.3，虽然对钢材防止腐蚀有利，但是，因为通常采用加氨的方法提高给水中的pH 值，pH 值越高就意味着水、汽系统中氨的量较多[1-2]。这样，在氨富集的地方会引起铜的氨蚀。为了避免上述情况，所以有铜系统的给水pH 值应低于9.3。通常情况下，给水中的氨量需根据实际运行情况调试调整，控制在1～2 mg/L 以下，因此锅炉给水pH 值的准确测量非常重要，工艺操作人员应控制加氨量或排水量，防止给水管和设备的结垢与腐蚀[3]。河南神马尼龙化工有限责任公司的4 台锅炉炉水pH 值测量中，使用了4 台pH 计（pH8FT 型），按下述方法进行了校准、维护，测量准确性非常高，保证了锅炉的正常运行。

1 利用缓冲溶液对pH 计校准

用一种缓冲溶液调校pH 计，直到指示器正确读出溶液的pH 值为止。可以按下面的方法进行调校。

（1）准备2 个200 mL 的干净烧杯，用于清洗传感器的蒸馏水、pH=4 和pH=7 缓冲溶液以及一个用来测量缓冲溶液温度的温度计。

（2）将50～100 mL 的pH=4 和pH=7 的缓冲溶液分别倒入烧杯。

（3）从支架上卸下传感器。如果传感器安装在浸没式支架中，就将传感器架和保护件一起从浸没式支架上卸下。

表1 pH 标准缓冲溶液与温度的关系对照表[4]

（4）清洗传感器电极，用脱脂棉擦去水滴，将电极浸到pH=7的缓冲溶液中。

（5）缓冲溶液的pH 值随温度变化，测量pH=7 缓冲溶液的温度，然后将测量值与表1 进行比较。

（6）顺时针或逆时针旋转STD（校正功能键），直到pH 变送器显示与步骤（5）中测到的值一样为止。

（7）完全洗掉电极上pH=7 的溶液，将电极浸到pH=4 的缓冲溶液中。

（8）测量pH=4 溶液的温度，然后将测量值与表1 进行比较。

（9）调节SLOPE（电极响应斜率），直到pH 变送器显示与步骤（5）中测到的值一样为止。

（10）重复（4）～（6）的步骤，直到pH 变送器显示正确的数值为止。如果读出准确的pH 值，就完成了缓冲液的标定。

2 pH 计的维护及故障处理措施

2.1 日常维护

（1）带超声波清洗器、刷洗喷射清洗器的传感器电极，能够有效防止污渍在电极的堆积，从而减少维护次数。

（2）由于玻璃电极的电动势彼此之间稍有差别，所以在开始正常操作之前应进行缓冲溶液标定。玻璃电极的电动势因电极污染和电极劣化而逐渐变化。因而，必须在规定期间内定期进行缓冲液标定，这样可以将测量误差控制在公差范围之内。

表2 运行过程中pH 计出现的故障现象及处理措施

（3）对于填充式传感器，如果KCl 储槽是空的，就用KCl 溶液填满。但对于再填充式传感器，在KCl 浓度开始变化之前就需要更换里面的溶液。因为溶液浓度的变化影响传感器的电动势，所以每半年到一年就应更换一次溶液。

（4）G、E 端子绝缘电阻低于10 MΩ，测量误差就会变大。因此需要定期检查变送器的接线盒、更换密封圈，确保接线盒内干燥。也可以在接线盒内放置一些干燥剂，定期检查干燥剂颜色，如果干燥剂颜色从蓝色变为红棕色，则说明吸湿能力已经丧失。这时可以在120 ℃的加热箱内加热干燥剂1 h，使其干燥。

（5）在流通式支架或浸没式支架的传感器电极和传感器安装接头处使用了O 形密封环，定期检查其老化或破损情况。

（6）KCl 溶液管的材料为透明PVC（PolyVinyl Chloride，聚氯乙烯），需要根据其老化情况进行更换，避免溶液流失。

2.2 运行过程中的故障处理措施

运行过程中，pH 计出现的故障现象及处理措施见表2。

3 结论

在线分析仪表对工况的要求比较严格，日常必须进行定期维护，维护要点主要有以下4 个。

（1）取样管线要定期排放，排出其中的水垢、铁屑。

（2）被测工况温度变化越大或越高，KCl 溶液从参比电极中渗出的速度就越快，这样更换KCl 溶液的次数越多。当内部溶液被来自炉水的离子污染时，传感器电极也会受到影响，内部溶液的污染程度取决于测量炉水的性质，因此无法确定内部溶液的更换周期。通常电极内部的溶液每半年到一年必须更换一次。

（3）定期清洗玻璃电极和参比电极：①因悬浮颗粒、粘着物或微生物等引起的污染，用软棉纱檫去玻璃电极和参比电极上面的污染物，再用清水冲洗；②含油物污染，应将玻璃电极和参比电极浸在烧杯中用中性洗涤清洗；③因金属吸附引起的化学污染，将玻璃电极和参比电极浸入稀释盐酸溶液（1%～2%）数分钟（酸洗），然后再用高纯水清洗电极。

（4）避免取样锅炉水紊流或脉动流，流速不高于2 m/s，流量控制在3～11 L/min。