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自動化儀錶選型設計規定——過程分析儀錶


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5過程分析儀錶

5.1總則
5.1.1本規定適用於化工裝置成份分析,過程分析儀錶的選型.不適用於便攜式析儀錶和實驗室用分析儀錶的選型.
5.1.2選用過程分析儀錶時,應詳盡瞭解被分析物件工藝過程、介質特性、應用的環境、選用儀錶的技術性能及其它限制條件.
5.1.3選型原則
 1應對儀錶的技術性能和經濟效果作充分評估,使之能在保證產品質量和生產安全、增加經濟效益、減輕環境污染等方面起到應有的作用.
 2所選用分析儀錶系統的技術要求應能滿足被分析介質的操作溫度、壓力和物料性質,特別是全部背景組份及含量的要求.
 3儀錶的選擇性、適用範圍、精確度、量程範圍、最小檢測量和穩定性等技術指標須滿足工藝流程要求,並應性能可靠,操作、維修簡便.儀錶的防護等級應滿足安裝環境要求.

對用於腐蝕性介質或安裝在易燃、易爆、危險場所的分析儀錶應符合相關條件或採取必要的措施後能符合使用要求.
用於控制系統的分析儀錶,其線性範圍和響應時間須滿足控制系統的要求.
5.1.4在執行本規定時,尚應符合國家現行有關標準的規定.
5.2取樣與預處理裝置
5.2.1取樣要求
 1由取樣點取出的試樣應有代表性,盡可能幹凈,而且要求在通過取樣系統後不應引起組份和含量的變化.取樣口應設置在維護人員易接近之處,並應兼顧到試樣的溫度、壓力和滯後時間.
取樣口不能選在流體呈層流的低流速區及節流件下游的渦流區和死角.以免試樣不能代表當時物流組份.根據測量目的,取樣口可以選在成品管線上為了保證產品質量或選在響應最快的地方為了保證生產控制.
 2氣體試樣應避免液體混入,液體試樣應避免夾帶氣體.為了防止附壁效應(壁上物料沒有代表性),應將取樣探頭插人管線中心.當試樣中含有固體顆粒時,則必須在取樣處加裝過濾器,並備有反吹接口.
 3根據取樣的工藝狀況,取樣系統應具備相應的減壓穩流、冷凝液排放、超壓放空、負壓抽吸、故障報警或耐高溫等功能.
 4在取樣過程中如出現凝結物時,.必須採取保溫伴熱措施,但應避免過熱引起試樣組成變化.
 5取樣管路應儘量短,不宜超過30m,使滯後時間最小.樣品輸送系統的滯後時間一般不宜超過60秒.距離大於30m,不能達到滯後時間小於60秒時要採用快速環路式取樣系統.
氣體取樣管管徑一般為Ф6mm×lmm,液體取樣管管徑一般為Ф8mm×lmm或Фl0mm×lmm,氣化液體樣品的液體取樣管管徑宜採用Ф3mm×lmm。
 6取樣管材質一般採用不鏽鋼,若試樣中含有對不鏽鋼管腐蝕的組份時,宜採用聚氯乙烯、聚四氟乙烯等其它合適的材質.對無腐蝕性的乾試樣也可採用無縫鋼管.另外,試樣引導管線應採取防堵措施.
5.2.2預處理裝置
 1預處理裝置一般包括冷凝器、冷卻器、汽化器、過濾器或凈化器,以及為保證分析儀器選擇性而採取的化學或物理方法的處理裝置.其構成應根據具體試樣條件和分析儀錶的技術要求確定.一般宜由分析儀器廠成套配置.
 2試樣通過預處理裝置後應潔凈,有代表性,無有害成份,並符合分析儀錶檢測器對試樣的技術要求.
 3經過預處理裝置後的試樣,其待測組份的濃度或組份應不受影響.
 4預處理系統的部件或管路材質應不會與試樣起反應,不會污染試樣,不會吸附試樣中的組份.
5.2.3試樣的排放要求
 1被測介質有回收價值者,試樣應考慮回收.
 2多種氣體試樣放空,若組份混合後無危險,且混合後背壓波動對分析儀錶影響不大時,可先接至集氣管,然後排至適當高度空間.否則應單獨放空.
 3有毒氣體和除水以外的液體試樣.在符合有關衛生標準要求時方可排放.
5.3分析氣相混合物組份的儀錶選型
5.3.1含氫氣體
混合氣體中氫含量在0-100%之間,背景氣各組份的導熱繫數十分接近,而其導熱繫數與氫氣的導熱繫數又相差較大,或背景氣組成較穩定時,宜選用熱導式氫分析儀.當待測組份含量低,而背景氣組份含量變化大時,則不宜選用.
 1在爆炸危險場所處,混合氣氫含量在.0-0.2%-40%-80%,80%-100%,90%-100%範圍內,應選用隔爆型氫分析儀,或採取相應的防爆措施.
 2在制氫過程中,過量的氫含量在0-3%,0-2%範圍內,在電解氧中氫的含量濃度在0-2%要求測量精確度不優於±5.00%,可選用相應的熱導式氫分析儀.
5.3.2含氧氣體
氣體中氧含量分析應根據不同背景氣組份及氧含量多少,選用不同型別的氧量分析儀.微量氧分析應採用電化學式或熱化學式氧量分析儀;常量氧分析應採用磁導式(磁風和磁力機械式及磁壓力式)或氧化鋯氧量分析儀.
 1在電解制氫的生產過程中,當電解槽出口的氫氣中氧含量在0-1%之間,響應時間允許為90秒時,應選用熱化學式氧分析器(氧含量在0-0.5%之間時,儀錶精確度為±5.00%;氧含量在0-1%時,儀錶精確度為±10.00%級).若用於有爆炸危險場所時,應要求廠方配備隔爆型儀器.
 2在爆炸危險場所,氧含量在21%以下,背景氣中不含腐蝕性氣體和粉塵及一氧化碳、二氧化氮等正磁化率的組份,且背景氣的熱導率、熱容、粘度等在工況條件下變化不大,要求響應時間允許為30秒,分析精確度在±2.50%到±5.00%之間時,應選用磁導式(磁風原理)氧分析器.儀錶的測量範圍及精確度見表5.3.2。

 3在爆炸危險場所,氧含量在0-1%、0-5%、0-10%、0-25%及0-100%範圍內,背景氣中不含腐蝕性氣體、粉塵及一氧化氮和二氧化氮等正磁化率的組份,且允許背景氣的熱導率、熱容、粘度等有所變化,要求精確度優於±2.00%,響應時間允許為7秒時,應選用防爆磁力型機械式氧分析器.
該類儀錶的氣樣壓力可以為正壓,也可為負壓.
 4在爆炸危險場所.含氫量亦0-100%之間.要求多種量程測量或起始量程不為零,最小量程跨度為0-1%a,要求測量精確度為±1.00%,響應時間小於4秒時,可選用防爆型磁力式氧氣分析儀.
 5在爆炸危險場所,對於含氧量在0-5%或0-10%範圍內的工業鍋爐煙道氣或其它燃燒系統煙道氣,要求分析精確度不優於±2.00%,響應時間要求短時,可選用防爆氧化鋯氧量分析儀,要求分析精確度達±1.00%,響應時間小於2.5秒時,可選用防爆磁壓力式氧分析儀.
 6測量高純度氣體如氫氣、氮氣、氫氣等氣體中的微量氧或其它非酸性氣體中的微量氧含量,測量範圍在0-10-50ppm、 0-20-l00ppm、0-50-200ppm,要求測量精確度不優於滿刻度的±10.00%,應選用電化學式微量氧分析儀.
5.3.3含一氧化碳或二氧化碳氣體
氣體中一氧化碳、二氧化碳的微量分析,一般選用電導式或紅外線吸收式分析儀.常量分析一般用紅外線吸收式分析儀.若氣樣中含有較多粉塵和水份時,必須去除,或用熱導式分析儀.
 1混合氣體中或合成氨生產中微量一氧化碳和二氧化碳,背景氣為乾凈的氫、氮氣或高純度氮、氧、氫氣等,且不含有硫化氫、不飽和烴、氨及較多水份,被測氣體溫度在5-40℃之間,壓力大於0.5MPa,一般應選用紅外線吸收式微量氣體分析儀,要求測量精確度不高時,可選用電導式分析儀.見表5.3.3.

儀錶的響應時間取決於氣樣通過預處理裝置的時間.
 2
混合氣中一氧化碳或二氧化碳含量在0-50%範圍內(可擴充到0-100%).
背景氣須乾燥清潔、無粉塵、無腐蝕性,在要求分析精確度不優於±5.00%,宜選用紅外線氣體分析儀.其響應時間取決於氣樣通過預處理裝置的時間.
 3
在非爆炸危險場所,二氧化碳含量在0-20%範圍內的鍋爐煙道氣或二氧化碳含量為0-40%的爐窯尾氣,背景氣中允許含有少量一氧化碳、二氧化硫及較多的粉塵和水份,在要求分析精確度不優於±2.50%,可選用熱導式二氧化碳分析儀,其響應時間取決於氣樣通過預處理裝置的時間.
熱導式分析儀要求背景氣組份的含量不能波動太大.
5.3.4
混合氣體中其它組份分析
 1
用於監測混合氣中甲烷、氨氣、二氧化硫及烴類化合物的含量,當背景氣乾燥清潔、無粉塵、無腐蝕性時,宜選用紅外線氣體分析儀、其測量精確度可達±1.00%,響應時間取決於氣樣通過預處理裝置的時間,並可用於有爆炸危險的場所.
其適用的測量氣體和最小測量範圍見表5.3.4-1.

最大測量範圍0-100%,標準測量範圍為0-2%,0-3%,0-5%,0-10%的倍率和0-15%,0-40%,0-80%,並且儀器最多可有四種量程供切換,量程轉換比一般不大於10:1.

 2在爆炸危險場所硫化氫氣體的濃度在0-0.8ppm-3.2%,精確度不優於±3.00%,可選用防爆型比色法硫化氫分析器.混合氣或爐窯排放氣中的氮氧化合物,二氧化硫、硫化氫等,背景氣清潔、乾燥、無粉塵,要求測量精確度不優於±2.00%,可選用組裝紫外線氣體分析儀,響應時間取決於氣體通過預處理裝置的時間,見表5.3.4-2.

最大測量範圍為0-100%,標準測量範圍為0-250ppm、0-500ppm或0-1%、0-2.5%、0-5%的倍率.
 3混合氣中二氧化硫含量分析
(1)在非爆炸危險場所,用於監測環境大氣中二氧化硫濃度或生產流程中混合氣中的二氧化硫含量在0-0.5、0-1、0-2、0-4mg/m3範圍內,背景氣可含少量臭氧、碳氫化合物、二氧化氮、氯氣等,要求測量精確度不優於±5.00%,響應時間允許為5分時,可選用庫侖式二氧化硫分析器.
(2)在非爆炸危險場所,混合氣中二氧化硫含量在0-15%之間,背景氣中含有酸霧(如硫酸生產流程中轉化爐的進口氣),要求測量精確度不優於±5.00%,響應時間允許為1.5分時,可選用熱導式二氧化硫分析器.
(3)在非爆炸危險場所,混合氣中含有一氧化碳、二氧化碳及少量酸霧、水份、機械雜質和粉塵等,而二氧化硫含量小於8%,要求測量精確度不優於±10.00%,響應時間允許為3分時,可選用工業極譜式二氧化硫分析器.
 4混合氣中微量總硫(有機硫、無機硫)含量分析
以天然氣為原料的合成氨裝置,在加氫脫硫過程中其凈化氣中的微量硫含量要求不大於lmg/l,或天然氣脫硫廠及配氣站的輸氣管中硫含量要求低於30mg/m3,氣樣中應無機械雜質、粉塵、水份及脫胺液,背景氣中含氫量應低於12.5%,測定氣樣中總硫含量若要求測量精確度不優於±5.00%,響應時間允許為2分時,宜選用庫侖式微量硫氣體自動分析儀,該儀錶可用於爆炸危險場所.
5.3.5混合氣體中的多組份含量的分析
分析混合氣中的單一組份或多流路多組份的含量,其濃度範圍可從PPM級到100%含量,要求分析精確度不優於1.00%時,宜選用工業氣相色譜儀,響應時間取決於採樣周期和氣體預處理時間.
工業氣相色譜儀常用的檢測器有熱導式和氫焰式兩種,前者適合測量有機或無機樣品,後者主要用於測量微量或半微量烴類有機物,也可測量烴類有機物中微量一氧化碳和二氧化碳含量.
色譜儀若用於控制系統或需快速獲得準確分析資料,應選用智慧式色譜分析程控和資料處理儀.
工業氣相色譜儀的單一採樣點分析周期一般為3-20min,每2min一組份,採樣流路可為1-6路,單一採樣點的分析組份可為1-6個和1-40個.
若色譜儀安裝在爆炸危險場所,應選用防爆系列色譜儀.
5.3.6氣體中微量水份分析
測量空氣、惰性氣體、烴類氫氣及其它不破壞五氧化二磷塗層及池體,在電極上不起聚合反應的氣體中的微量水份,其濃度為0-10-100ppm,要求測量精確度不優於±5.00%,應選用五氧化二磷電解法微量水份分析儀.要求取樣管材質緻密,內壁光滑清潔,管線要短,取樣系統氣密性要好.
5.3.7氣體或液體中水份分析
測量天然氣氫化裂解、空氣、二氧化碳、氮氣、惰性氣、高純氣、滷代烴、冷卻劑、液態二氧化碳、液態苯、變壓器油、柴油機燃料等介質中的含水量時,可以用工業在線防爆智慧三氧化鋁電容法水份儀.
測量範圍:

氣相:0.5-10000ppm(V)(-80-10℃)露點

液相:0.1-1000ppm(W)
測量精確度:

氣相:-80~-65℃為±30℃
-65-10℃為±20`C
液相:0.1-100 ppm±3ppm
100-1000 ppm±15ppm
5.3.8大氣濕度
監測或控制空氣相對濕度,其濕度範圍在0-20%、20-100%、50-100%範圍內,氣溫為10-40℃,測量精確度允許為±3.00%,響應時間允許為60秒,在氣相無結露的條件下,可選用氯化鋰電阻式濕度計或鎳電阻溫度計式乾濕球濕度計及鉑電阻溫度計式乾濕球濕度計,其中,氯化鋰電阻式和鎳電阻式濕度計應有指示和控制型儀錶.
若氣溫低於10℃或高於40℃,相對濕度大於90%RH時,應選用氯化鋰濕度變送器或位式控制器.
若空氣濕度變化範圍比較大,測量精確度允許為±5.00%,可選用牛(或羊)腸膜式濕度檢測儀或高分子薄膜式濕度檢測儀.其測量範圍為15%-99%,靈敏度為1%相對濕度,滯後時間不大於20秒.
5.3.9氣體露點測量
1檢測壓縮空氣等其它無腐蝕性乾燥氣體的露點,露點範圍在-60-40℃,精確度不優於±1.5℃,可選用絕熱膨脹式露點儀.
2檢測含硫燃料鍋爐尾氣中硫酸的露點,露點溫度在0-180℃和180-460℃,尾氣溫度在0-180℃和180-460℃,要求測量精確度不優於±1.50%,可選用酸露點儀.

5.3.10氣體比重的測量
工業氣體需要測量比重時可以選用旋翼扭矩式氣體比重儀,它的測量範圍為0.45-1.0,精確度為±1.50%.
5.3.11可燃氣體熱值檢測
連續檢測城市煤氣、天然氣、沼氣等可燃性氣體的熱值,熱值範圍在2900-62800kJ/m3,比重在0.4-1.3 kg/Nm3之間,氣樣含灰量小於5mg/m3,溫度小於50℃,壓力高於0.01-0.02 MPa.要求響應時間不小於45秒,精確度不優於±1.00%,可選用燃燒法氣體熱值分析儀或熱值指數儀.
選用分析儀時,應根據可燃氣體的熱值範圍和重度範圍選擇相應量程的熱值分析儀.被測氣體壓力小於0.O1MPa時應配抽氣泵.儀器的滯後時間主要取決於氣體預處理時間.
5.3.12可燃氣體報警器及有毒氣體報警器的選用和配置
 1可燃氣體報警器用於測量空氣中各種可燃氣體,蒸汽閃點下限以下的含量,並要求當被測氣體濃度達到爆炸極限時,在規定的時間里報警.
可燃氣體報警器的指示範圍應在0-100%LEL(最低爆炸極限),要求測量精確度不優於±3.00%,響應時間小於30秒.
單一可燃氣體可選用單點報警器,多種可燃氣體或多點可燃氣體可選用多點組合式報警器,報警器應安裝在控制室儀錶盤上.
各種可燃氣體的爆炸下限濃度和上限濃度值參考國家勞動部有關規定.
 2可燃氣體報警器檢測器的選擇和安裝
可燃氣體報誓器的檢測器主要有半導體氣敏元件和催化反應熱式(接觸燃燒式)及紅外線吸收式.半導體氣敏元件對可燃氣體比較靈敏,但定量精確度低,受濕度影響大,而且有睡眠現象,只能檢測有無氣體泄漏的場合.催化反應熱式定量精確度高,重覆性好,適合檢測各種可燃性氣體的濃度.但是在有些場合由於環境氣體中含有使催化劑中毒的氣體而使檢測器失效.紅外線吸收式的精確度最高,壽命長,無中毒問題,維護工作量小,但價格較高.
在爆炸危險場所的檢測器必須符合安裝場所的防爆等級,有腐蝕性的介質時,要求檢測器與被測氣體接觸部分作防腐處理.
可燃氣體檢測器應安裝在能生成、處理或消耗可燃氣體的設備附近和易泄漏可燃氣體的場所,以及有可能產生和聚集可燃氣體的現場分析儀錶室和控制室內.
檢測器的安裝位置應根據生產設備、管線泄漏點的泄漏狀態、氣體比重,結合環境的地形,主導風向和空氣流動趨勢等情況決定.
檢測器不能安裝在含硫和鹼性蒸汽等強腐蝕性氣體的環境中.
在靠近公路或裝置邊上的大型罐區,為了檢測罐區泄漏出來的可燃氣體是否進人公路或裝置區,可以採用長距式紅外線吸收式可燃氣體檢測器,它能檢測10-200m距離內的碳氫化合物.
 3有毒氣體報警器用於測量空氣中各種有毒氣體的含量,並要求當被測氣體濃度達到中毒極限時,在規定的時間里報警.
有毒氣體的品種很多,根據其危害程度,允許濃度值的差別很大.對它們的檢測方法亦很多,有半導體氣敏式、固體熱導式、光干涉式、紅外線吸收式、定電位電解式,伽伐尼電池式、隔膜離子電極式及固體電解式等檢測器.不同工作原理的檢測器其最佳測量範圍有所不同,有些適宜於低濃度檢測,而有的適宜於較高濃度檢測.根據對工業環境有害氣體的檢測靈敏度、選擇性、可靠性、響應時間、穩定性、濃度範圍及實施的難易程度等因素綜合考慮,定電位電解式檢測器能適應常見的幾種如CO、NO、NO2、,H2S、NH3等有毒氣體,其檢測範圍可以從允許濃度直至數千ppm範圍.
各種有毒氣體的允許濃度參考國家勞動部有關規定.
 4有毒氣體報警器,檢測器的選擇和安裝
定電位電解式有毒氣體報警器的精確度為±5.00%,不同的型號對不同介質的測
量範圍見表5.3.12。
表5.3.12有毒氣體報警器

在爆炸危險場所的檢測器必須符合安裝場所的防爆等級.有腐蝕性的介質時,要求檢測器與被測氣體接觸部分做防腐處理.
有毒氣體檢測器應安裝在能生成,處理或消耗有毒氣體的設備附近和易泄漏有毒氣體的場所,以及有可能產生和聚集有毒氣體的現場分析儀錶室和控制室內.
 5檢測器的設置
檢測器一般安裝在建築物內壓縮機、泵、反應器及儲槽等容易泄漏的設備及周圍氣體易滯留的地方.檢測器的配置,提供如下情況供選擇,但也可根據實際情況作修正:
(1)易泄漏設備周圍按每隔l0m設置一個以上檢測器.
(2)在室外露天設備應在其周圍及其氣體容易滯留的地方設置檢測器,其它地方按每隔20m設置一臺以上檢測器.
(3)有加熱爐等火源的生產設備及容易滯留的場所設置檢測器,設備周圍每隔20m設置一臺以上檢測器.
(4)有毒性氣體的灌裝設備周圍設置一臺以上檢測器.
(5)液化石油氣儲槽區的出人管口及其周圍安裝2台以上檢測器,同時在管道及設備和易滯留的場所安裝一臺以上檢測器.
(6)有些介質如CO等既是可燃氣體,又是有毒氣體,可根據危害程度不同選用可燃氣體檢測器或有毒氣體檢測器.
(7)不同的有毒氣體需要選用不同的有毒氣體檢測器.有時同一個地方由於附近有不同的有毒氣體需要同時設置不同的有毒氣體檢測器.
(8)檢測比重大於0.7的可燃氣體或有毒氣體時,可燃氣體檢測器或有毒氣體檢測器應安裝在離地300-500mm處.
檢測比重小於0.7的可燃氣體或有毒氣體時,可燃氣體檢測器或有毒氣體檢測器應安裝在房頂最高處下麵300-500mm處或房頂排氣口下麵500-800mm處.
5.4分析液相混合物組份的儀錶選型
5.4.1
酸、鹼溶液分析儀錶
 1氫離子濃度
水槽、明渠、密封管道或設備內液體,其氫離子濃度在0-14pH之間,被測液體的溫度一般在-30-+130℃範圍內,若溶液內無對玻璃電極帶來嚴重污染(油污或結垢等)的介質,在要求測量精確度不優於±0.10%時,可選用工業酸度計(玻璃電極式).製藥行業需要用蒸汽消毒的發酵罐內溶液,氫離子濃度測量可選用耐高溫衝擊型玻璃電極式工業酸度計.
水槽、明渠等敞開容器可選用沉入式發送器.若溶液對玻璃電極略有沾污時,應選用沉人清洗式發送器.
密封管道內溶液壓力低於1MPa時,可選用流通式發送器.若管道內溶液壓力為常壓,且對玻璃電極略有沾污時,應選用流通清洗式發送器.對發送器與高阻變換器分離安裝的酸度計,其間的連接導線須用屏蔽電纜,長度一般不應超過40m,而且此電纜要固定安裝,以免受振動位移影響,不然會因為電纜分佈電容的變化而造成測量值的浮動.

採用固體甘汞電極的沉入式酸度計,省去氯化鉀溶液,並將發送器與高阻交換器裝配為一體,有較高的抗干擾能力.同時,傳輸距離可長達百米以上.玻璃電極為拆卸式,便於清洗、更換.此酸度計的測量範圍為0-9和5-14,精確度為±0.2pH。
若液體中含有較多的污染介質,或在玻璃電極易碎的場合下,且液體內不含有氧化性介質時,宜選用銻電極酸度計.該類金屬電極測量精確度為±0.2pH。
清洗式發送器按清洗方式有四種,應根據被測液體實際組份和對電極玷污程度分別選擇,見表5.4.1-l。

在壓力低於200kPa溫度低於130℃的管道或容器上,需要不停車拆卸清洗電極的場所可以選用可拆卸/插入式pH發送器.
根據安裝環境的危險程度,應選用相應防爆等級的pH計.
 2鹽酸溶液濃度
測量陽離子交換樹脂再生用0-10%濃度的稀鹽酸溶液或不含有其它鹽類雜質的稀鹽酸溶液,其溫度為20±10℃,壓力小於1MPa,要求測量精確度不優於±5.00%時,可選用電導式酸度計或電磁式濃度計.
若鹽酸濃度大於10%,但濃度與其導電率仍有線性關係,溶液中也不含有導電率變化較大的其它鹽類雜質,溶液濃度在26%-36%範圍內,可選用帶溫度補償的智慧電磁感應式酸鹼濃度計,溫度補償範圍為40±10℃,精確度為±1.50%。
 3硫酸溶液濃度
硫酸生產流程中生產的硫酸溶液或在其它情況下產生的類似濃度的硫酸溶液,當溶液中不含有其它酸類或鹽類,溶液濃度和溫度在一定幅度內變化,可選用電磁式或電導式硫酸濃度計.
對於93%的硫酸溶液,應選用密度式硫酸濃度計.
各種硫酸濃度計的適用範圍見表5.4.1-2。

 4氫氧化鈉溶液濃度
陰離子交換樹脂再生用0-8%濃度的氫氧化鈉溶液,或不含其它鹽類雜質的稀氫氧化鈉溶液,溫度在20±10℃之間,壓力不大於1MPa要求測量精確度不優於±5.00%,可選用電磁式或電導式鹼濃度計.
電磁濃度計還可用於測量0.5%-10%濃度的氫氧化鉀溶液.
測量濃度為30%-35%氫氧化鈉溶液,當溶液溫度變化在10-80℃之間,可採用帶溫度補償的智慧電磁感應式酸鹼濃度計,其精確度為±1.50%.但測量的溶液中不能含固體、氣泡、易沉留物質等.
 5其它各種溶液濃度的測量
在測量廢鹼黑液中氫氧化鈉的濃度、硫酸溶液濃度、硝化液中硝酸濃度以及蕃茄醬、豆漿、糖漿、鹽液、醋酸纖維液等具有折光繫數的溶液濃度時,若溶液中某組份的濃度與該溶液的折光率成單值線性關係,且折光率大於1.3,溶液內不含固體顆粒時,則不論此種溶液的其它組份為何種物質、狀態如何,均可用光電濃度計來測量溶液中該組份的濃度.該儀錶測量精確度為±1.00%、允許被測溶液壓力為1MPa,溫度不高於200℃.

在選用該類儀錶前,應在試驗室對被測溶液(濃度範圍內)的不同濃度的折光率進行測試,然後方能確定是否適用.
5.4.2液體粘度的測量
被測液體為油品、油漆、塗料、化纖、樹脂、橡膠、塑料、醫用明膠等,如需連續測量其粘度,應根據各類液體運動粘度的範圍和儀器對被測液體溫度、壓力的要求,分別選擇各種工業流程粘度計,見表5.4.2。

超聲波粘度計和振動式粘度計可測量牛頓液體的粘度,也可測量非牛頓液體的粘度,適用於生產流程中液體粘度的測量和控制.
5.4.3液體比密度或密度的測量
 1若被測液體比密度的變化能引起超聲波反射時間的變化,則該種液體的比密度可以用超聲波比密度儀來測量,其量程範圍可根據需要個別標定.儀錶要求進液壓力在0.05-0.6MPa之間,溫度須不高於50℃.該類儀錶的測量資料可精確到±0. 0005g/cm3.
 2被測液體不含較多雜質或大量氣泡,當人工分析次數頻繁而需直接測量管道中工況溫度下的液體密度時,可採用振動管式密度計.該類儀錶的測量資料可精確到±0.0005g/cm3.但振動管加工困難,安裝要求高,若需測某一定溫度下液體的密度時,須外加恆溫器.科氏力質量流量計也能以振動原理測量液體密度,它能測密度為0.1-2g/cc帶雜質的液體,溫度能自動補償,精確度達到±0.OOlg/cc。
 3對密封設備內高溫、高壓、易燃易爆或強腐蝕性介質,其密度範圍在0-3g/cm3內,被測管道直徑在Ф70-Ф4OOmm內,要求測量精確度不優於±0.OOlg/cm3,可採用非接觸式г射線密度計.有防爆要求時,可選用隔爆型г射線密度計.
5.4.4水質分析儀錶
 1電導率
蒸餾水、飲用水、鍋爐用水、純水及高純水,其電導率在0.5-0.005чs·cm-1範圍內,要求測量精確度不優於±3.00%,可選用工業純水電導率儀.但應保持水溫在0-60℃之間.
工業水或一般鍋爐用水,其電導率在0.1-200000чS·cm-1範圍內,要求測量精確度不優於±0.50%,可選用工業電導率儀.但應保持水溫在0-60℃之間,壓力小於1. 4MPa。
經陰離子或陽離子交換樹脂處理後的純水,還可選用陽(陰)離子交換器失效監督儀. 選用電導率儀應根據不同被測介質的電導率範圍,選擇發送器的導電池常數.發送器到轉換器之間的距離,一般不大於20m。
 2鹽量計
連續測量熱力鍋爐的蒸汽冷凝水含鹽量,測量範圍在0.1-0.4mg/1至2.0-4mg/1NaCl,要求測量精確度不優於±5.00%時,可選用電導式鹽量計.
 3鈉離子
測定經陽離子交換樹脂處理後的鍋爐用水中的鈉離子濃度,當鈉離子濃度在0.Olppb-10.OOOppm之間時,可選用鈉離子濃度計,其測量精確度為±0.05ppb,水溫在5-45℃之間.發送器到轉換器之間的距離一般不大於40m.
 4硅酸根離子
經陰離子交換樹脂處理後的鍋爐用水,硅酸根含量在0-l00чg/1之間,溫度為5-35℃,水中干擾離子濃度應符合下列數值:
Na+ < 500чg/1, Ca++<200чg/1,Zn++<200чg/1, Cu++<200чg/1,Fe++<200чg/1, Fe+++<200чg/1, Al+++<=150чg/l。
當因人工分析次數頻繁而需要連續檢測時,可選用硅酸根自動分析儀,該表測量精確度為±5.00%,響應時間為15分.
 5磷酸根離子
為防止鍋爐結垢,在控制脫鹽水中磷酸鹽的加人量時,需測定水中磷酸根含量.
當磷酸根含量在0-20mg/l之間,水溫為15-45℃,水中干擾離子濃度符合下列數值: cl-<150чg/1, cu++<1mg/l,SiO--<50mg/l,Fe+++<5mg/l。

當因人工分析次數頻繁而需連續檢測時,可選用磷酸根自動分析儀。該表測量精度為±5.00%,響應時間為15分。

 6濁度

連續檢測自來水、工業用水、江湖水及污水等水質渾濁度和牛奶、啤酒等食品濁度,可選用水質濁度計,其懸浮物濃度在0.1-4000NTU和0.1-100g/l。量程自動切換,不受強酸、強鹼、氣泡及顏色的影響,且水溫在0-60℃,該表在額定狀態下重覆性為1%,精確度為±2.00%。

 7水中溶解氧量

鍋爐用純水,溫度低於105℃,壓力在0.1-0.5MPa之間,水中氧溶解量在0-20чg/l範圍內,當人工分析次數頻繁而需要連續檢測時,可選用電化學式低溶解氧分析器,該表精確的為±2.00%,響應時間為2分。

 8水質綜合監測

需對江河水、工業排放廢水、上水供水的水質進行連續自動綜合監測,或需要超標報警時,可採用水質監測儀。該儀器能綜合監測水的pH值、溶解氧、濁度、電導率和水溫,但要求水溫範圍為5-40℃。

需對工業排放廢水中的各種離子進行連續監測,或需要超標報警時,可採用水質自動監測儀,綜合監測。

氬離子:0.05-0.5-5mg/l;

氯離子:0.35-3.5-35mg/l;

氰離子:0.1-1-10mg/l;

銨離子:0.1-1-10mg/l;

硝酸根離子:1-10-100mg/l。

 9過程質譜儀

需要快速、高效率地分析多流路、多組分樣品時,宜選用過程質譜儀。質譜儀價格貴、維護量大。選用時要全面考慮。

 10在線近紅外線分析器

需要不取樣品就能快速、簡單、低消耗和非破壞性地分析固體、液體和氣體的化學成分和物理特性時可以採用在線近紅外線分析器。它的應用技術高,價格高昂,選用時一定要慎重考慮。

 

5.5分析儀錶檢測器的安裝和配線

 1檢測器與預處理裝置應安裝在一起,並盡可能靠近取樣點。一般不宜安裝在操作室內。

 2分析器附近應無強烈振動和衝擊,無強烈電磁場以及熱設備的影響,並盡可能避免爆炸危險氣體和易揮發腐蝕性氣體的侵襲。

 3分析器不得直接暴露在陽光下,並應避免安裝在環境溫度變化劇烈或有機械損傷的場所。一般情況下周圍氣流速度不宜大於3m/s。

 4直接安裝在工藝管道上的檢測器,要加防護罩或現場分析器箱。

 5應根據工程設計所採用的分析器型別、數量及安裝場所的環境條件,確定是否需要建立自動分析器室,並應符合《自動分析器室設計規定》(HG/T20516)的要求。

 6安裝在形成爆炸性混合物可能性較小的爆炸危險露天場所的單個非防爆儀錶,應置於現場分析器箱內。分析器箱同分析器室要求相同,即應符合《自動分析器室設計規定》(HG/T20516)的要求。



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