钟红生 李静林 李俊峰 杨平
（福建宁德核电有限公司 福建宁德市 355200）
摘要：ORION 2111LL型在线钠表在电厂水质监测中应用广泛，本文探讨了该在线钠表碱化装置国产化的可行性，根据实际使用情况，结果确定可行。
关键词：在线钠表；水质监测；碱化装置
引言
某电厂多个系统使用ORION 2111LL型钠表，主要用于除盐水生产、凝结水精处理监测及二回路水汽的监测等。该钠表测量精密度高，检出限低，且维护工作量少，其碱化装置主要包括扩散管和碱化试剂两部分，其主要作用是调整样水pH值至11.0左右，防止氢离子对测定的干扰。该钠表使用的碱化试剂二异丙胺及扩散管均为进口产品，采购周期长，价格昂贵，不但增加了运行维护费用，而且对采购计划提出了更加严格的要求，不利于紧急工况下的问题解决。本课题旨在进行碱化系统中碱化试剂及扩散管的国产化探索，研究国内类似产品替代进口产品的可行性，对电站的安全经济运行起到至关重要的作用。
1.试验部分
1.1试验仪器及试剂
仪器：ORION 4-Star型pH计（美国），NANO pure Diamond UV型纯水仪（美国），ORION 2111LL型钠分析仪（美国），IPC高精度多通道蠕动泵（美国）。
试剂：二异丙胺（AR，国药集团化学试剂有限公司），浓氨水（AR，国药集团化学试剂有限公司）。
1.2 试验方法
根据ORION钠表的工艺特点，实验室模拟的碱化系统如图1所示。本课题的目的就是将K和J部分国产化，探索国内类似产品对样水碱化效果，在实验室先确定合适的管材及试剂后，进一步应用到ORION钠表上，考察国产化后测定的准确性及稳定性，最终达到国产化使用的目标。
当除盐床稳定运行时，从排污口收集到碱化后的样水进行各项指标的化验，得到pH值变化趋势如下图2所示。
可以看出，随着流量在10-40 ml/min范围内增加，ORION钠表的分析结果存在逐渐增大的趋势，原因是流量增大的同时，单位时间内渗透至扩散管内部碱化剂的量相应减少，使样水的pH值出现降低，即氢离子浓度增大，pH值与钠离子浓度的变化趋势呈负相关性，所以测定结果有升高趋势。因此，仪表测定时必须保持样水流量稳定，使碱化后样水的pH值范围为10.8—11.2，才能满足仪表的测定要求。
2. 试验与分析
2.1 扩散管材质及长度的优化
据文献[1，2]，硅橡胶管具有很好的透气性，实验选用内径1.2 mm，外径2.4 mm的该类型管材做扩散管。在此基础上，采用进口二异丙胺做碱化剂，在不同扩散方式下进行了扩散管长度的优化，得到的试验结果如下图3、图4所示。从图中可以看出，选用10 cm和20 cm长度的硅橡胶管，碱化后样水的pH值均大于11.0，且增加扩散管的长度对样水pH值无明显影响，均满足ORION钠表的测定要求。从经济性和实用性两方面考虑，本研究选择硅橡胶管做扩散管，且最佳长度为10 cm。
2.2 扩散方式的优化
ORION钠表采用透气性良好的扩散管，将扩散管置于碱化瓶中二异丙胺试剂的上方，即悬挂方式，挥发出来的二异丙胺分子通过扩散管的管壁外侧扩散至内侧与样水接触混合。除此之外，还可以将扩散管置于碱化瓶中二异丙胺试剂的溶液中，即浸泡方式，使二异丙胺分子直接通过管壁进入样水中。分别采用国产浓氨水、国产二异丙胺做碱化剂，在悬挂和浸泡模式下，考察了碱化后样水的pH值变化趋势，得到的结果分别如图5、6所示。从图中可以得到，采用悬挂和浸泡的扩散方式，在不同试剂中碱化后测定得到的pH值，随着流量的增大，均出现降低的趋势，但两种扩散方式，对最终结果无明显的影响。即，悬挂和浸泡的方式均能够满足扩散量的要求，由于浸泡的方式，扩散管长时间处于具有腐蚀性的溶液中，容易导致管材腐蚀损坏。综上，本研究采用悬挂的扩散方式，更有利于仪表的维护和保养。
2.3 碱化试剂的优化
从下面图5中可以看出，采用浓氨水（25%）做碱化试剂，在不同的扩散方式下，碱化后样水的pH值变化范围为9.6-10.2，不能满足钠表测定样水pH值的范围。
通过采用国产二异丙胺试剂做碱化剂试验，得到在两种扩散方式下，均能够实现样水碱化后的pH值大于10.8，满足ORION钠表测定的要求。因此，可以选择国产二异丙胺替代进口二异丙胺试剂，不影响仪表的检测。
3．结论
ORION 2111LL型钠表可以采用长度10 cm，内径1.2 mm，外径2.4 mm的硅橡胶管和国产分析纯的二异丙胺试剂做碱化系统备件。
采用悬挂的扩散方式，更有利于仪表的维护和保养，ORION钠表碱化系统国产化，大大节约生产成本。并可解决进口备件采购周期长，价格昂贵问题。
参考文献：
[1]李永生，杨莉玲，星成霞. 痕量钠离子流动注射选择电极分析仪的前期研究[J]. 仪表技术与传感器，2004（3）：24-26.
[2]秦玉华，潘红泽，黄胜全. 用于电厂水、汽中微量钠离子测定的扩散碱液的研究[J]. 华北电力技术，2000（5）：21-22.
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论文作者:钟红生,李静林,李俊峰,杨平
论文发表刊物:《河南电力》2018年6期
论文发表时间:2018/9/11
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