在线钠表在核电站除盐水系统中的应用分析

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1、第1期李依航．在线钠表在核电站除盐水系统中的应用分析105在线钠表在核电站除盐水系统中的应用分析李依航(海南核电有限公司，海南昌江572700)摘要控帝j核电站回路水中钠离子的浓度对于减少设备的腐蚀有着重要意叉，因此在线钠表在运行电站的化学仪表中尤为重要。海南核电有限公司主要采用ORION2111xP和2111LL型钠离子浓度测量仪实现钠离子的实时监控。针对除盐水厂房在线钠表的调试工作，对钠离子的测量原理、影响钠表标准性的因素以及维护中常见问题与解决办法加以总结。关键词在线钠表核电站除盐水厂房误

2、差分析维护与检修中图分类号TH832文献标识码B文章编号1000．3932(2016)01-0105-03在线化学仪表是核电厂化学监督的关键环节，而钠表是核电厂在线化学仪表中较为关键的仪表。发电厂热力系统中钠离子含量是监督蒸汽品质、鉴别凝汽器的泄漏、监督阳离子交换器参数的关键指标之一，可直接反映热力设备的积盐腐蚀程度。当蒸汽中携带一些含钠的杂质时，会导致汽轮机金属材料的点蚀、应力腐蚀或腐蚀疲劳，这些腐蚀常会造成很大的经济损失。通过监督钠离子浓度可以有效提高化学监督水平，严格控制水汽品质，防止和减

3、缓热力设备腐蚀、结垢，提高设备的安全性，延长使用寿命，提高机组运行的经济性⋯。在线钠表用于检测钠离子浓度，具有响应速度快及信号反应灵敏等优点，可及时检测凝汽器泄漏和蒸汽品质恶化情况，对减少水汽系统腐蚀结垢和蒸汽系统积盐有重要意义，有力地保证了机组的安全、经济运行¨一。。ORION2111XP和2111LL型在线钠表具有测量精度高、范围宽及响应速度快等特点，能够快速、准确地反映被测介质的钠含量指标。笔者针对除盐水系统在线钠表的调试工作，对钠离子的测量原理、影响钠表标准性的因素和维护中常见问题与解决

4、办法加以总结。1测量原理钠离子的在线定量分析采用原电池法，即将对钠离子敏感的玻璃电极、参比电极和温度电极同时浸入测量溶液中构成测量电池，通过获知的电动势来求得溶液中钠离子的浓度。该电池电动势符合能斯特方程，即：E=Eo+2．3而11]lg(C／C‰)(1)式中C——钠离子的有效浓度(即离子活度)；C‰——电位E不随温度变化时的钠离子浓度；E——测量的电极电位值，mV；Er等电势的电极电位，该值不随温度变化；F——法拉第常数；Ⅳ——被测离子的价态(钠离子为十1价)；R——理想气体常数；r——样水的

5、绝对温度，K。分析仪表的标定非常重要，ORION2111XP和2111LL型在线钠离子分析仪的标定采用的是两点已知添加法。DKA标定进行第一步操作时，样水中钠离子的实际浓度值是未知的。将一定体积、已知浓度的1号标准液添加到流通池中，样水中钠离子的含量在原浓度C。的基础上增加了已知浓度dC，。在这个过程中，空气泵将空气泵人回流管，在这个密封的回路系统中将样水和所加入的标准液完全混合。当测量信号达到稳定时，新的电极电位E，自动被测量并存储。再添加2号标准液，其浓度为1号标准液的10倍。这样流通池内钠

6、离子浓度又有了已知的浓度dC：的增量。再次稳定时，新的电极电位E：被再次测量并存储。这样就得到了含有3个未知量的3个方程：收稿13期：2015—11-05(修改稿)化工自动化及仪表第43卷E。=Eo+s‘丽％)19毒(2)耻耵s(嘉)lg(警)(3)E，=‰+s‘丽％)19(之，’(3)71．r+dC+dC．Ez=E。+s‘丽％)lg(土f’(4)式中E。、E。、E：——标定过程中所得到的测量值；S——温度为25℃时的斜率；丁。、丁，、孔——绝对温度，为测量电极电位时所测得的样品温度。利用微处理

7、器解出这3个方程，得到斜率

8、s和日值。再利用能斯特方程将测得的电极电位差换算成被测溶液钠离子浓度。2误差因素分析2．1pH值对测量的影响玻璃电极具有离子选择性，在线钠表在测量Na+含量的同时，会遇到水样中H+和K+的干扰，造成测量值比Na+的真实值高，离子选择性大小表现为H+>Na+>K+。由于Na+玻璃电极对K+的选择性比Na+小，并且在线钠表的参比电极普遍安放在测量电极的下游，能够有效避免参比电极中饱和KCl溶液的扩散影响¨o。因此，H+是在线钠表测量的主要干扰离子，其带来的测量相对误差E％

9、为：E％=}LKm(H+)×100％(5)uNn+式中a。+——氢离子浓度；a。。．一钠离子浓度；K。州。+，——选择性系数。研究表明，P。。电极的选择系数K⋯。。+、=30，要求允许误差不大于3％，则必须要求Na+的浓度比H+的浓度大1000倍，即被测溶液的pH值至少比P。。值大3个数量级以上方可¨1。因此，通常采用向样水中加入碱化剂来减少H+浓度，提高pH值，一般pH值不小于10。该公司采用的ORION2111XP和2111LL型钠离子浓度测量仪采用的碱化剂为氨水和二异丙胺，将pH值提升至1