用于水-蒸汽循環(huán)的公用工程用水需要不含有機(jī)污染物的超純水。無論是煉油廠,、化工廠,、食品飲料廠還是發(fā)電廠，都必須在特定點(diǎn)驗(yàn)證水質(zhì),，以確保符合標(biāo)準(zhǔn),。水中出現(xiàn)雜質(zhì)的一個(gè)主要原因是系統(tǒng)中有一處或多處泄漏點(diǎn),，污染物穿過保護(hù)屏障,，對下游系統(tǒng)構(gòu)成威脅。這些威脅會降低產(chǎn)品質(zhì)量和關(guān)鍵設(shè)備資產(chǎn)的性能或壽命,，這兩種情況都會對經(jīng)營產(chǎn)生重大影響,。 使用TOC分析
以獲得持續(xù)、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)
在水-蒸汽循環(huán)的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測以確保達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要,。有多種監(jiān)測工具可以使用,，其中一個(gè)是總有機(jī)碳（TOC）監(jiān)測。TOC分析提供了一種測定所有存在的有機(jī)物的簡單方法,，同時(shí)強(qiáng)調(diào)速度和準(zhǔn)確性,。它提供持續(xù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使運(yùn)營人員能做出更好,、更快的決策,，最終有助于優(yōu)化設(shè)施，同時(shí)提高效率和節(jié)省資金。
重要監(jiān)測點(diǎn)：換熱器
實(shí)施監(jiān)測計(jì)劃的第一步是確定工藝中應(yīng)監(jiān)測TOC的關(guān)鍵點(diǎn),?？赡艹霈F(xiàn)污染的最常見位置是換熱器，換熱器會持續(xù)影響鍋爐,。
確保進(jìn)入鍋爐的水不受有機(jī)污染非常重要,，主要原因有兩個(gè)：
高質(zhì)量的水可以確保循環(huán)冷凝液重復(fù)使用，從而節(jié)約能源,，降低運(yùn)營成本,，提高可持續(xù)性。
高質(zhì)量的水不會發(fā)生使鍋爐性能下降的腐蝕反應(yīng),，從而延長設(shè)備資產(chǎn)的使用壽命,。
鍋爐給水由補(bǔ)給水和回收的冷凝液組成，目的是盡可能地重復(fù)使用冷凝液,。TOC分析可確定是否發(fā)生泄漏,，并可提供數(shù)據(jù)以確定冷凝液是否可重復(fù)使用或需要轉(zhuǎn)送他處。
在向二次流體傳熱的過程中,，換熱器可能發(fā)生泄漏,。二次流體包括冷卻劑、工藝?yán)鋮s水,、柴油,、原料、中間體甚至成品,。在化工裝置中,，二次流體可以是工廠試圖加熱以產(chǎn)生反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)腐蝕破壞了分隔兩股流路的物理屏障時(shí),，就會造成泄漏,。即使只有針孔大小的泄漏，鍋爐和拋光系統(tǒng)也會受到損壞,。如果成品是從熱冷凝液接收熱量的流體,，則存在產(chǎn)品損失和產(chǎn)品質(zhì)量受損的風(fēng)險(xiǎn)。
傳統(tǒng)方法的不足
通過實(shí)施TOC監(jiān)測來分析進(jìn)入鍋爐的冷凝液,，可以了解所有潛在的有機(jī)污染,。傳統(tǒng)的檢測，如電導(dǎo)率和pH值不能準(zhǔn)確體現(xiàn)有機(jī)污染物的濃度,。電導(dǎo)率用于檢測離子化合物,，但許多有機(jī)化合物是不帶電的。pH值是用來檢測酸類的,，然而,，一些有機(jī)物對水的pH值幾乎沒有影響,。這說明有機(jī)物通過傳統(tǒng)的監(jiān)測方法檢測不到。當(dāng)這些有機(jī)污染物進(jìn)入鍋爐,，高溫高壓會使化合物發(fā)生反應(yīng),，形成腐蝕性酸。這些化合物會損壞鍋爐,，加速腐蝕,，縮短設(shè)備資產(chǎn)的使用壽命。
確定可接受的TOC水平
在控制鍋爐給水有機(jī)污染方面,，已經(jīng)有全球指南可供參考,。此類指南將TOC作為設(shè)備可使用的檢測工具之一，一般來說,，建議TOC低于200 ppb,。除了參考一般指南外，在確定可接受的TOC水平時(shí),，還需要考慮鍋爐的工作壓力,。壓力越高，保持給水中低濃度的TOC就越重要,。
以下是各機(jī)構(gòu)組織的建議：
美國機(jī)械工程師學(xué)會（American Society of Mechanical Engineers,，ASME）-現(xiàn)代工業(yè)鍋爐給水和鍋爐水質(zhì)控制操作規(guī)程共識
EN 12952 – 歐洲標(biāo)準(zhǔn)水管鍋爐和輔助設(shè)備以及EN 12952-12鍋爐給水和鍋爐水質(zhì)要求
美國電力研究所（Electric Power Research Institute，EPRI）建議的TOC含量低于100 ppb或µg/L,。
VGB,，歐洲發(fā)電和供熱技術(shù)協(xié)會，建議低于200 ppb,。
無論是在閉式回路還是開式回路冷卻系統(tǒng)中,，TOC監(jiān)測都可以幫助工廠識別泄漏。然后可以采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣泶_保水質(zhì),，保護(hù)設(shè)備和環(huán)境,，減少工廠停工時(shí)間。
有效TOC監(jiān)測的現(xiàn)實(shí)案例
以下案例說明了
有效的TOC監(jiān)測程序：
德克薩斯煉油廠識別污染源并恢復(fù)生產(chǎn)
美國德克薩斯州一家煉油廠遇到了油污染冷凝液,，造成鍋爐結(jié)垢和非計(jì)劃停工的事件,。非計(jì)劃維護(hù)和生產(chǎn)損失造成的財(cái)務(wù)影響致使煉油廠不得不重新審查其冷凝液監(jiān)測程序,。調(diào)查結(jié)論是,，現(xiàn)有的有機(jī)污染物檢測方法導(dǎo)致報(bào)告值偏低且無法有效探測泄漏。工廠實(shí)施了在線監(jiān)測程序,，使用Sievers® InnovOx在線TOC分析儀分析冷凝液,。有了這個(gè)在線監(jiān)測程序，工廠可以識別出泄漏,，找到泄漏源并采取主動措施,。通過TOC分析獲得的數(shù)據(jù)能最大限度地回收冷凝液,，降低生產(chǎn)成本。
Sievers® InnovOx在線TOC分析儀
田納西河谷管理局（TVA）艾倫聯(lián)合
循環(huán)發(fā)電廠使用TOC分析
避免鍋爐不當(dāng)啟動和相關(guān)成本
田納西河谷管理局（Tennessee Valley Authority,，TVA）的艾倫聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠尋求建立一種更積極主動的監(jiān)測程序,，以檢測其閉環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的乙二醇泄漏。乙二醇很難用諸如pH值和電導(dǎo)率的傳統(tǒng)方法檢測到,。通過使用總有機(jī)碳TOC分析和制定強(qiáng)有力的取樣計(jì)劃,，該工廠將檢測程序標(biāo)準(zhǔn)化并能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)泄漏。當(dāng)冷凝液中的TOC含量上升超過200 ppb時(shí),，會提醒運(yùn)營人員,。運(yùn)營人員可以立即采取行動，避免損壞鍋爐,。
使用TOC分析確保冷卻水水質(zhì)
一家大型化學(xué)品制造商要求其開放式冷卻水系統(tǒng)不受有機(jī)污染,。該工廠從當(dāng)?shù)睾恿魅∷⒃诟鱾€(gè)冷卻過程中使用,。冷卻后,，水返回當(dāng)?shù)睾恿鳌榱吮苊猸h(huán)境罰款,，同時(shí)達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),，該工廠投資了一個(gè)強(qiáng)有力的TOC監(jiān)測程序。對流入和流出的冷卻水實(shí)施有機(jī)監(jiān)測,，這對于達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要,。這種程序的基礎(chǔ)需要一個(gè)足夠靈敏的分析儀來檢測低水平的有機(jī)污染，并能提供實(shí)時(shí)檢測結(jié)果,。Sievers® M5310 C TOC分析儀提供了完善的解決方案,。分析儀安裝在總共19個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，包括14個(gè)排放流,、3個(gè)泵站和2個(gè)工藝設(shè)備,。通過這一強(qiáng)有力的監(jiān)測程序，該化學(xué)品制造商可以控制冷卻水排放,，降低罰款風(fēng)險(xiǎn),，并實(shí)現(xiàn)內(nèi)部可持續(xù)水管理的目標(biāo)。
Sievers® M5310 C在線TOC分析儀
結(jié)論
通過采用TOC分析進(jìn)行有機(jī)物監(jiān)測程序,，工廠可以更好地識別泄漏,，并確保水質(zhì)持續(xù)優(yōu)化并且無有機(jī)污染?？焖侔l(fā)現(xiàn)問題并立即采取整改措施的能力使工廠能夠避免設(shè)備資產(chǎn)的損壞,、不必要的停工和計(jì)劃外的財(cái)務(wù)壓力。
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