广东省特种设备检测研究院湛江检测院 广东湛江 524022
摘要：工业锅炉水质的好坏会直接关系到锅炉的热效率、燃料利用率及锅炉运行的安全，因此需要做好工业锅炉水质的常规检测。本文从锅炉水质常规检测项目入手，分析了锅炉水质中给水硬度的测定，给水、锅水pH值的测定，以及给水、锅水氯离子的测定，并进一步对工业锅炉水质检测精确度的控制措施进行了具体的阐述。
关键词：工业锅炉；水质；常规检测项目；精确度
引言
随着人们安全生产意识的逐步提高，作为典型特种设备的锅炉，已经受到使用单位的高度重视，在工业锅炉水质的日常检测工作中，发现部分中小型企业将大部分注意力放在锅炉运行上，对锅炉水质监测放任不管。保持优质的锅炉水质是保证锅炉安全经济运行的必不可少的手段。水质不好给锅炉所造成的后果可概括为结垢、腐蚀和汽水共腾，锅炉安全运行离不开水质的严格控制。水质对于锅炉来说，就相当于人体中的血液，其重要性不言而喻，锅炉水质定期检测已在《中国特种设备安全法》中明确提出。本文以可行性为优先考虑原则，就工业锅炉水质常规检测项目及精确度控制工作进行一些讨论，为中小企业自行开展锅炉水质监测提供参考。
1 锅炉水质不良对工业锅炉造成的危害分析
1.1 锅炉结垢
锅炉是一种热交换设备，它是将燃料燃烧时放出的热量传递给水，从而产生蒸汽的作用。如果给水水质硬度过高，受热面上就容易形成水垢，水垢的生成会极大地影响锅炉导热能力。物体的导热能力通常用导热系数来表示的，导热系数越大，说明导热能力强。水垢的导热系数比钢铁的导热系数小数十倍到数百倍。这就破坏了锅炉的正常水循环，妨碍锅炉内部的传热，降低锅炉的蒸发能力，从而使锅炉出力降低。
1.2 腐蚀
腐蚀是导致锅炉受热面失效、引起事故停机的主要原因之一。锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件都会因水质不良而引起腐蚀，导致这些金属构件变薄和凹陷，甚至穿孔。其中锅水的pH是对锅炉表面金属腐蚀速度影响很大的一个因素，pH越低，金属腐蚀越快，当pH较高时，即pH大于8以后，随着pH的增大腐蚀速度降低，但当pH大于13时，又容易造成苛性脆化，引起锅炉爆炸；锅水中的氯离子很容易被金属表面的氧化物膜吸附，使氧化物膜遭到破坏，金属表面便会持续遭到腐蚀。而这些铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢，形成一种恶性循环，从而导致锅炉构件的迅速损坏。
1.3 汽水共腾
当锅水中含有较高的氯化钠、磷酸钠、油脂或锅水的有机物与碱作用发生皂化时，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就会产生泡沫，泡沫破裂后分离出很多的水滴，这些含盐量很多的水滴不断被蒸汽带走，而发生汽水共腾。其危害如下：蒸汽受到严重污染；过热器管和蒸汽管道积盐，严重时堵管；使水位计内充有汽泡，造成液面分辨不清；产生水锤作用，易造成管路蒸汽系统连接处损坏；易引起蒸汽阀、回水弯头等部位的腐蚀。
2 工业锅炉水质常规检测项目
2.1 锅炉给水硬度的测定
如果锅炉给水中含有的金属离子钙和镁量较大，说明给水水质硬度较高，硬度过高则很容易在炉管内形成水垢。硬度能在一定程度上反映水中结垢物质的多少，是衡量锅炉给水水质的一项重要技术指标。对于给水硬度的测定，可通过观察被检样品的颜色变化来定性测定，向一定量的样品中加入少量的氨性缓冲液和铬黑T指示剂混合后，若呈蓝色，则无硬度离子，若呈紫红色，则含有硬度离子；当含有硬度离子时，可进一步滴入EDTA标准溶液，样品会由紫红色变为蓝色。根据EDTA标准溶液的滴入量计算出给水的硬度，对其进行定量分析。
2.2 锅炉水质中pH值的测定
工业锅炉运行过程中，对锅炉给水与炉水的酸碱性测定是锅炉水质重要的指标之一，常用pH来表征。在锅炉水质酸碱性检测过程中，如果检测条件不足，可以利用pH试纸进行检测，从而大概测量出锅炉水质呈现的是酸性还是碱性，为测量人员对水质进行判断提供必要的依据，但这种方法精确度不高，任然存在很大的腐蚀风险。一般需要利用pH计来准确测量其pH值。测量前先把pH计开启半个小时进行预热，然后对仪器进行校准，最后对锅炉水质样品进行测量。
2.3 锅炉水质中氯离子的测定
我国当前执行的 GB/T 1576-2018《工业锅炉水质》没有对氯离子的控制指标作明确规定，只是规定了软水器再生后出水氯离子含量不得大于进水氯离子含量的 1.1 倍。很多单位忽略了氯离子含量的监测。如果锅炉长期在氯离子过高情况下运行，容易发生炉管穿孔泄漏等事故。并且一般锅水中所含的各物质中氯离子最为稳定，且测定方法简单，因此工业锅炉通常以测定氯离子含量来计算排污率，排污率P = Cl-给 /（Cl-锅 - Cl-给）× 100 %，从而及时指导锅炉排污。通常用滴定法测得水样氯离子含量。
3 工业锅炉水质检测精确度的控制措施
3.1 对玻璃器皿要正确洗涤
对玻璃器皿要保证清洁，外观要透明，不能有任何污点，如器皿内壁被水均匀润湿，不仅不能出现挂条纹水，也不能出现挂滴的情况，如果是挂上一个个的小水珠，则表面未清洗干净。对分析铜、铁等痕量金属所使用的器皿，洗涤后还需要在一定浓度的盐酸、硝酸溶液或含络合剂的溶液中浸泡相当时间，除去表面吸附的金属离子，然后再用蒸馏水淋洗干净。
3.2 溶液要正确配置
工业水质检测需要配置标准溶液，在配置过程中切忌使用潮湿的药勺，而是要用干净又干燥的药勺来取出化学试剂，应少量多次取出，如果取出的过多也不应该再将其倒回去，以免污染原化学试剂，造成以后化学实验的不准确。对标准溶液进行标定时，至少做到单人四平行，并且测定结果的相对偏差不大于0.2 %。对不稳定的标准溶液，如见光易分解的硝酸银，久置后，在使用前还需要重新标定其浓度。
3.3 需要做到正确的取样，使其水样具有代表性
样品的采集是保证分析结果准确性的一个极为重要的步骤。对于水质取样而言，重要的一个原则便是所取水样必须具有代表性，才可以保证检测结果的准确。首先是设计安装合格的取样装置。取样装置的类型和安装位置需要根据其水质检测需求进行确定；样的装置需要安装相应的冷却器，使其冷却水可以持续供应。其次是取样前应做好相应的准备工作，以保证取样工作的顺利进行。应根据不同分析项目，采用不同材质的取样瓶；取样瓶在使用前应该清洗干净，尽量做到专门的分析项目使用固定的取样瓶。再次是水样的采集方法。取样前应将取样瓶用被采样品冲洗3次以上；给水、锅水和蒸汽样品原则上应保持常流，若样品不是常流状态，应先把管道中的积水放尽并冲洗后方可取样；取锅炉水水样时，则需要控制相应的水阀门和取样阀门，以保证水样在30-40摄氏度范围内，每分钟500-700毫升，保持稳定的流动速度；采集的给水以及自来水水样的时候，应冲洗管道5-10min后再取样，或者应将取样品侵入水面下50cm处取样；水中某些不稳定成份应在取样现场进行测定，并按试验方法规定采集样品。
3.4 要正确进行读数以及对分析结果计算
想要得到正确精准的分析结果，就需要在滴定分析过程中正确使用容器器皿，确保滴定管读数的精确程度。具体读数时保证视线与读数液面保持水平，滴定管呈垂直状态，刻度要以最低切线处为准，读数必须要有一位估读值，计算时保证单位的一致性，避免产生误差。
结束语
锅炉水汽质量的监测可有效控制锅炉的结垢与腐蚀，单纯的锅炉水质检测是一个相对较为简单的过程，但在检测过程中会有很多因素对检测结果造成影响，所以在对其进行检测的过程中应当对每一个步骤都要做到精准无误，这样才能够有效的降低一些不利因素的影响，减少检测误差，使检测结果准确。做好锅炉水处理，对锅炉水质进行实时监控可确保锅炉安全、经济、节能运行。
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