郝永澤

摘 要：碳化塔冷卻對(duì)于生產(chǎn)純堿的各項(xiàng)工藝指標(biāo)十分重要，冷卻水的調(diào)節(jié)一般根據(jù)碳化塔12圈溫度進(jìn)行測(cè)量，但其設(shè)備是否存在泄漏，在外部不易發(fā)現(xiàn)，該文主要介紹如何通過(guò)測(cè)量碳化塔冷卻水的電導(dǎo)率，進(jìn)而分析數(shù)據(jù)得知其水箱及水管是否存在泄漏的方法。測(cè)量待測(cè)溶液電導(dǎo)的方法稱為電導(dǎo)分析法，電導(dǎo)儀主要用于測(cè)量水中含鹽量，其含鹽量愈大，水的導(dǎo)電性能愈強(qiáng)。故根據(jù)電導(dǎo)率的大小，可以推算水中礦化度的大小，從而可以知道冷卻水箱及冷卻管道是否存在泄漏，便于實(shí)時(shí)觀察，及時(shí)維修。

關(guān)鍵詞：電導(dǎo)儀 碳化塔 礦化度 泄漏

中圖分類號(hào)：TS243 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0100-02

碳化塔是純堿（碳酸鈉）生產(chǎn)中碳化過(guò)程所用的主要設(shè)備，其作用是利用索爾維法的氨鹽水或侯氏制堿法的氨母液來(lái)吸收二氧化碳，制得碳酸氫鈉，后者送去煅燒，則分解為碳酸鈉。唐山三友化工股份有限公司重堿車間的碳化塔為鑄鐵結(jié)構(gòu)，其冷卻水管極容易腐蝕泄漏，做為純堿工藝的重要環(huán)節(jié)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻水的電導(dǎo)率，根據(jù)水中導(dǎo)電性能強(qiáng)弱，及時(shí)判斷冷卻水管是否泄漏非常必要，因此引進(jìn)了871CC型電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x表。

1 電導(dǎo)儀原理

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電導(dǎo)儀是通過(guò)測(cè)量水的電導(dǎo)率，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線推斷水礦化度的儀器。水中含鹽量愈大，水的導(dǎo)電性能愈強(qiáng)。故根據(jù)電導(dǎo)率的大小，可以推算水中礦化度的大小，就是通過(guò)推算冷卻水中礦物度的大小來(lái)判別水管是否泄漏的。

2 871CC電導(dǎo)儀簡(jiǎn)介

871CC分析儀分析水溶液的電導(dǎo)率，其測(cè)量顯示值單位可以是Μs/cm、μs/cm或百分?jǐn)?shù)，871CC也測(cè)量溶液溫度以進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償，并且無(wú)論用戶任何時(shí)候需要都可以顯示，它提供與測(cè)量值成比例的隔離輸出信號(hào)，用來(lái)傳送給外部接收器，通過(guò)塑料嵌板安裝的分析儀傳送一個(gè)輸出信號(hào)，而現(xiàn)場(chǎng)安裝的分析儀能傳送連個(gè)輸出信號(hào)。其采用非易失EEPROM存儲(chǔ)器，以在電力中斷情況下來(lái)保護(hù)所有參數(shù)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

3 電導(dǎo)儀的技術(shù)指標(biāo)

（1）供電電壓：其供電電壓為120VAC/220VAC/240VAC/24VAC/100VAC五種選項(xiàng)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體供電情況選擇合適的配電電壓，我們采用220VAC供電。

（2）供電頻率：50或60，±3Hz

（3）4～20mA隔離信號(hào)/0～10Vdc隔離信號(hào)/0～20mA隔離信號(hào)，因?yàn)槲夜疽筝敵鲂盘?hào)與DCS連接，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，所以我們采用的是4～20mA電流信號(hào)。

（4）環(huán)境溫度：-25℃～+50℃

4 電導(dǎo)儀的報(bào)警

871CC系列電導(dǎo)儀有兩個(gè)獨(dú)立的不帶電的C形報(bào)警觸點(diǎn)，額定電流3A無(wú)感觸點(diǎn)，可以用跨接觸點(diǎn)端點(diǎn)安裝的外部突波吸收設(shè)備來(lái)驅(qū)動(dòng)感應(yīng)負(fù)載。

5 接線

（1）拆下后蓋配件，如上圖按顏色將傳感器數(shù)據(jù)線連接到分析儀接頭板上。

（2）將Hi和Lo報(bào)警線連到TB3上，故障安全操作要求在NC和C之間做連接。

（3）將分析儀測(cè)量輸出從外電路連線到端子TB3-1（+）和TB3-2（-）。

（4）從接頭板TB2上拆下工廠安裝的跳線配件。

（5）將電源線連接。

（6）調(diào)到率分析儀的校驗(yàn)。

6 操作

871CC分析儀有兩個(gè)功能模式：操作和組態(tài)。在操作模式下，871分析儀自動(dòng)顯示其測(cè)量值，并輸出與其成比例的模擬信號(hào)。在組態(tài)模式下，可以修改任何以前輸入的參數(shù)。

7 電導(dǎo)儀分析校驗(yàn)步驟

1） 接線時(shí)，按照上圖接線圖，將端子1，2接標(biāo)準(zhǔn)電阻箱；端子3，3A接100K標(biāo)準(zhǔn)電阻。

2） 分析儀解鎖，密碼：0800

參數(shù)設(shè)置：將CD碼更改為：0000

進(jìn)入二次參數(shù)，找到BL參數(shù)，修改時(shí)二級(jí)密碼為：0800，進(jìn)入后，找到參數(shù)FSC，更改為2 ms/cm，然后把UL更改為2 ms/cm，HO1更改為2 ms/cm，更改完成后屏幕會(huì)出現(xiàn)ER4報(bào)警，這時(shí)需要對(duì)分析儀重新標(biāo)定。如果量程為2ms/cm，則標(biāo)準(zhǔn)電阻箱的輸入阻值為：5000Ω。

零點(diǎn)和量程校準(zhǔn)

（1）在TB2上的端子1和2之間沒有跨接輸入的條件下（電阻無(wú)限大），按Shift并保持不放，按CalLo，從鍵盤上松開手指，然后使用Next和△直到顯示器根據(jù)實(shí)際應(yīng)用顯示0μs/cm或0 ms/cm。按Enter。

（2）將十進(jìn)制電阻箱連接到TB2的端子1和2上。

（3）使用下式計(jì)算CalHi值所需要的電阻輸入：

電阻輸入Ω=（電池系數(shù)）（1×106）÷以μs/cm為單位的CalHi值，

或電阻輸入Ω=（電池系數(shù)）（1000）÷以ms/cm為單位的CalHi值

舉例：對(duì)于電導(dǎo)率顯示值20μs/cm并且傳感器系數(shù)0.1cm-1以歐姆為單位的電阻輸入為：

電阻輸入=（0.1）（1×106）÷20×5000Ω

8 實(shí)際應(yīng)用

我們將電導(dǎo)儀安裝在碳化塔12圈上，從上圖可以看出，通過(guò)實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)曲線，可以看出當(dāng)冷卻水管泄漏時(shí)，其電導(dǎo)率曲線很快升高，從而可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的判斷碳化塔的內(nèi)部情況，及時(shí)安排檢修。

9 存在問題

當(dāng)然在其使用過(guò)程中我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題，其傳感器為塑料材質(zhì)，當(dāng)冷卻水流速過(guò)大或者流體中含有雜質(zhì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其保護(hù)外殼破損，影響其使用壽命，我們將廢棄的電阻體套管通過(guò)改造，更改為電導(dǎo)儀保護(hù)外套，在安裝過(guò)程中，將其固定方式更改為M27×2電阻體凸臺(tái)連接，這樣，既將廢棄電阻體有效利用，又將電導(dǎo)儀的拆裝變得更加方便快捷，有效提高了其使用壽命。

10 結(jié)語(yǔ)

該公司在未采用電導(dǎo)儀對(duì)對(duì)碳化塔電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)量時(shí)，碳化塔水箱水管的泄漏一般無(wú)法發(fā)現(xiàn)，只有通過(guò)其塔圈12圈溫度進(jìn)行預(yù)估，查看冷卻效果，而12圈溫度一般作用不大，造成浪費(fèi)，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)不能進(jìn)行有效維護(hù)，嚴(yán)重影響了碳化塔的冷卻率，無(wú)法進(jìn)行有效分解合成，對(duì)成品品質(zhì)及效率帶來(lái)不良影響，對(duì)塔體本身也造成了嚴(yán)重傷害。安裝電導(dǎo)率儀表后，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，可以通過(guò)電導(dǎo)率數(shù)值的變化發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)泄漏情況，直觀有效，可以及時(shí)安排檢修，對(duì)于維護(hù)設(shè)備穩(wěn)定安全，延長(zhǎng)使用壽命，保障生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行起到了重大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張宏建.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與裝置[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[2] 周杏鵬.現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2004.

[3] 邵玉森.過(guò)程控制及儀表[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1995.