概要

在各種水蒸汽循環中，發電廠的正確pH測量是腐蝕風險監測的關鍵因素。可以使用玻璃pH電極進行測量，但需要設計用于低電導率，高溫和高壓的pH探頭。通過測量強酸離子交換劑之前和之后的電導率，也可以獲得準確的pH值。這些測量用于計算pH。這是一種廣泛接受的方法，它不需要高溫和高壓pH探頭。這種類型的測量通常用于給水和鍋爐水，在歐洲非常流行。它也是VGB組織推薦的。

電廠水質要求

在發電廠過程中，所用水的pH值**關重要。由于pH超出推薦范圍的水會導致設備和基礎設施的腐蝕。對于發電廠公司而言，由于腐蝕導致的意外維護或停機可能非常昂貴。監測發電廠中使用的水的pH和電導率允許控制這些參數，從而降低維護要求。

測量挑戰

使用標準玻璃pH電極直接測量pH值存在一些挑戰。**關鍵的挑戰是獲得電廠運行中使用的純凈水和超純水的精確測量。在純凈或超純條件下使用標準電極可能導致讀數不穩定和不正確。另外，發電廠內的運行條件可能產生破壞性電勢，這會使測量結果偏斜。在超純水中持續測量pH值也需要頻繁的電極維護。標準pH電極易碎，需要常規重新校準。更準確和可靠的替代方案是使用差分電導率測量的ph計算。

溶氧測量用于腐蝕防護

包括VGB（德G）和EPRI（美G）在內的一些組織建議??根據溶解氧濃度進行額外的腐蝕試驗。清潔水通常具有較高的溶解氧含量，這導致對鋼管的更好的腐蝕保護。 如果無法獲得高水純度，則腐蝕保護更多地取決于pH  值。因此，正確測量pH值非常重要。

純水和超純水中差分電導率測量的pH值計算

通過差分電導率（EC）計算pH值的設置：

在強酸陽離子交換劑之前和之后，必須同時測量兩個EC探針。該設置測量兩個不同的EC值。陽離子交換劑之前的探針測量比電導率，而陽離子交換劑之后的探針測量陽離子電導率。

ph計算公式

VGB標準VGB-S-006-00-2012-09-EN使用以下公式計算pH值為7.5**pH 10.5的純/超純水的pH值：

pH B = log [Cond SC - （Cond CC / 3）/ C B ] + 11

哪里：

• Cond SC  定義了特定的電導率
• Cond CC定義陽離子電導率（或酸電導率）
• C B是取決于堿化劑的因素

下表列出 了常見堿化劑的C B值：

氨試劑模型的替代品：

另一個等式也可用于氨試劑模型：

pH = log [Cond SC  - （Cond CC / 3）] + 8.6

其他考慮因素

必須滿足以下規范才能成功計算出有效的pH值：

• 7.5 <pH <10.5（NH3：7 <pH <10; NaOH：7 <pH <10.7）
• 磷酸鹽濃度低于0.5毫克/升
• 試劑必須是氨或氫氧化鈉
• 低于pH值8，與堿性試劑的濃度相比，樣品與其他試劑的污染必須非常低

溫度補償

基于用戶選擇的轉換模型，將**探針的電導率讀數轉換為25℃的參考溫度。例如，在經典的全揮發處理（AVT）中，設定氨的溫度轉換模型。還有其他補償模型可供選擇。通常，使用的轉化模型基于主要化學物質。

交換樹脂應交換帶正電的離子作為質子。因此，堿化試劑用水代替，中性鹽，氯化鈉（NaCl）轉化為鹽酸（HCl）。由于這些反應，第二電導率讀數的溫度補償模型需要設定為強酸。

交叉檢查

由于極低的電導率和相關的誤差測量風險，在這些條件下用玻璃pH電極進行交叉檢查是不合適的。

計算pH測量的優點

基于差分電導率測量的ph計算是用玻璃電極進行常規pH測量的可靠且低維護的替代方案。甚**在含有堿性試劑混合物的樣品中也可以采用這種技術。優點包括：

• 在沒有導電率低的樣品中玻璃pH電極的典型限制的情況下，計算的pH值更準確
• 與玻璃pH電極相比，EC傳感器在很長一段時間內保持穩定，維護**少
• 該算法產生可靠的結果
• 由于濃度和電導率之間的線性關系而具有更高的靈敏度（與濃度和pH之間的對數關系相比）

Sensorex產品用于超純水中的電導率監測

可以使用具有電池常數k = 0.1的不銹鋼電導率傳感器收集差分pH計算的電導率測量值。這些傳感器在典型的電廠監測溫度，壓力和電導率條件下運行良好。

使用電導率變送器將傳感器集成到在線監測系統中。將計算公式輸入PLC，使用電導率傳感器測量值計算pH值。