DL677發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗規(guī)程修訂說明公開課一等獎省優(yōu)質(zhì)課大賽獲獎?wù)n件

DL/T677《發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗規(guī)程》修訂說明

西安熱工研究院有限企業(yè)電站化學(xué)技術(shù)部宋敬霞songjingxia@內(nèi)容1、序言2、主要修改內(nèi)容3、在線電導(dǎo)率儀表檢驗4、在線硅表檢驗5、檢驗匯報1、前言原規(guī)程許多方法是參考國內(nèi)標準制訂，只有二次儀表檢驗方法和標準溶液檢驗方法，適合試驗室儀表檢驗，不適合在線化學(xué)儀表檢驗。此次修訂主要標準是針對在線化學(xué)儀表工作誤差檢驗，參考國外先進標準，結(jié)合動態(tài)模擬試驗臺上試驗研究結(jié)果和多個電廠實際檢驗經(jīng)驗，對原標準中部分檢驗方法進行了刪除，并增加了適合電廠純水體系在線化學(xué)儀表檢驗方法。2、主要修改內(nèi)容名詞術(shù)語

本標準名詞術(shù)語均引自國家標準GB/T13966《分析儀器術(shù)語》

（1）示值誤差儀表示值與被測量[約定]真值之差。（2）引用誤差儀表示值誤差與引用值之比。（3）量程范圍內(nèi)最大值M指比儀表所監(jiān)測水樣標準值高一數(shù)量級最小值。比如，測量給水氫電導(dǎo)率，標準值為0.20S/cm，量程范圍內(nèi)最大值M為1.00S/cm。指針式、量程明確，當前數(shù)字式（4）工作誤差在正常工作條件內(nèi)任意一點上測定誤差?；瘜W(xué)監(jiān)督要求測量準確性，基本誤差標準檢驗條件，與實際測量條件完全不一樣，所以檢驗合格并不能確保工作誤差正常。

3、在線電導(dǎo)率表3.1整機配套檢驗3.2二次儀表檢驗3.3電極常數(shù)檢驗3.4交換柱附加誤差檢驗3.5檢驗周期3.6檢驗條件3.1整機配套檢驗項目要求檢驗周期運行中檢修后新購置整機配套檢驗

整機引用誤差(δZ)，%FS±11次/12個月√√工作誤差(δG)，%FS±11次/1個月√√溫度測量誤差(Δt)，℃±0.51次/12個月—√電極常數(shù)誤差(δD)，%±1依據(jù)需要2—√交換柱附加誤差（δJ），%±51次/12個月—√注2：當整機工作誤差檢驗不合格時，進行該項目標檢驗。3.1整機配套檢驗交換柱電極再生度裂紋漏氣電極污染電極常數(shù)二次儀表頻率影響溫度賠償二次表誤差流量計在線誤差純水影響影響在線電導(dǎo)率表測量準確性原因分析3.1整機配套檢驗RLR１R２C１C２C３交流狀態(tài)下電導(dǎo)率測量等效電路圖R１，R２分別表示電極１和電極２表面極化電阻；C１、C２分別表示電極１和電極２表面微分電容；RL溶液電阻；C３分布電容3.1整機配套檢驗整機誤差檢驗因為測量電導(dǎo)率小于0.3S/cm純水時，測量準確性受分布電容和非線性溫度賠償準確性影響，而這些影響在電導(dǎo)率大于0.3S/cm水和標準溶液中表現(xiàn)不出來，若按原規(guī)程所要求檢驗方法則無法準確檢驗測量純水電導(dǎo)率表整機誤差。所以增加檢驗標準：3.1整機配套檢驗整機誤差檢驗對于測量水樣電導(dǎo)率值小于0.30S/cm電導(dǎo)率表不能采取標準溶液法，應(yīng)采取水樣流動法進行整機工作誤差檢驗；對于測量電導(dǎo)率值大于0.30S/cm電導(dǎo)率表，也可采取標準溶液法進行整機引用誤差檢驗。

3.1整機配套檢驗整機誤差檢驗

水樣流動檢驗法被檢表電導(dǎo)池標準表電導(dǎo)池水樣圖1：電導(dǎo)率儀表工作誤差檢驗示意圖圖2：氫電導(dǎo)率儀表工作誤差檢驗示意圖標準氫交換柱在線氫交換柱水樣標準表電導(dǎo)池被檢表電導(dǎo)池3.1整機配套檢驗水樣流動檢驗法對于測量電導(dǎo)率儀表，按圖1將標準儀表電導(dǎo)池就近與被檢儀表電導(dǎo)池并聯(lián)連接，水樣仍為被檢表正常測量時水樣，水樣電導(dǎo)率應(yīng)小于0.20S/cm；對于測量氫電導(dǎo)率儀表，按圖2將標準儀表電導(dǎo)池和被檢儀表電導(dǎo)池分別連接在標準氫交換柱和在線氫交換柱后，水樣為被檢表正常測量時水樣，水樣氫電導(dǎo)率應(yīng)小于0.20S/cm。被檢儀表通電預(yù)熱并沖洗流路15min以上，將被檢儀表溫度賠償設(shè)定為自動溫度賠償。準確讀取被檢儀表示值()與標準儀表示值()，并統(tǒng)計標準儀表溫度示值。注1：假如水樣電導(dǎo)率不穩(wěn)定，則使用能夠連續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定低電導(dǎo)率水樣裝置產(chǎn)生穩(wěn)定電導(dǎo)率水樣。3.1整機配套檢驗標準電導(dǎo)率儀a)引用誤差不超出±0.5%FS；b)能夠測量流動水樣；c)含有分別對混床出水水樣和氫型陽離子交換柱出水水樣進行非線性溫度賠償功效；d)能夠消除電極表面微分電容和導(dǎo)線分布電容影響；e)具備量值傳遞條件，并定時檢定。3.1整機配套檢驗標準溶液檢驗法

原規(guī)程標準溶液檢驗法試驗條件不詳細，無法確保檢驗結(jié)果唯一性和準確性。另外，因為空氣中二氧化碳會溶解到標準溶液中使其電導(dǎo)率發(fā)生改變，為了降低這種影響帶來誤差，參考國外標準，標準溶液電導(dǎo)率應(yīng)大于100S/cm。所以刪除原標準中C（14.89S/cm）、D（1.4985S/cm）、E（0.14985S/cm）三種標準溶液。3.1整機配套檢驗整機溫度賠償附加誤差

因為整機溫度賠償附加誤差是由溫度測量誤差和二次儀表非線性溫度賠償系數(shù)誤差兩部分造成。所以，采取整機溫度賠償附加誤差檢驗，無法區(qū)分誤差起源，從而無法消除誤差和處理問題。所以，本規(guī)程刪除了“整機溫度賠償附加誤差”，而修改為“二次儀表溫度賠償附加誤差”和“溫度測量誤差”兩項檢驗指標。

3.1整機配套檢驗溫度測量誤差

溫度對電導(dǎo)率測量準確性影響很大，所以溫度測量準確性對電導(dǎo)率表測量結(jié)果影響很大，所以增加了儀表整機溫度測量誤差檢驗。將被檢電導(dǎo)率表測量電極和標準溫度計放入同一杯水溶液中，待被檢表讀數(shù)穩(wěn)定后，同時讀取被檢表溫度示值和標準溫度計示值。

3.2二次儀表檢驗項目要求檢驗周期運行中檢修后新購置二次儀表溫度賠償附加誤差(δt)，×10-2/10℃±0.251次/12個月√√引用誤差(δY)，%FS±0.251次/12個月—√重復(fù)性(δC)，%FS<0.25依據(jù)需要1—√穩(wěn)定性(δW)，×10-2/24h<0.25依據(jù)需要1—√注1：當發(fā)覺儀表讀數(shù)不穩(wěn)定時，進行該項目標檢驗。3.2二次儀表檢驗引用誤差檢驗原規(guī)程用標準交流電阻箱作為電導(dǎo)模擬輸入信號。不過測量電導(dǎo)率值小于0.3S/cm水樣時，測量系統(tǒng)分布電容會造成較大測量誤差。用標準交流電阻箱作為電導(dǎo)模擬輸入信號是檢測不出這種誤差。參考ASTM相關(guān)標準，本規(guī)程對二次儀表引用誤差檢驗部分修改以下：3.2二次儀表檢驗引用誤差檢驗增加了“檢驗標準：對于測量電導(dǎo)率值大于0.30S/cm電導(dǎo)率表，采取標準交流電阻箱作為電導(dǎo)率標準輸入信號進行檢驗。對于測量電導(dǎo)率值小于0.30S/cm電導(dǎo)率表，應(yīng)采取模擬電路作為電導(dǎo)率標準輸入信號進行檢驗?！?.2二次儀表檢驗引用誤差檢驗

被檢儀表通電預(yù)熱15min后，向二次儀表輸入模擬等效電阻信號C1—5F；C2—330pF；RX—100kΩ（模擬電路）C1C2RX圖4：純水電導(dǎo)率表二次儀表檢驗?zāi)M電路電導(dǎo)率儀表RXRt圖3：被檢儀表與標準電阻箱之間連接3.2二次儀表檢驗二次儀表溫度賠償附加誤差檢驗因為電導(dǎo)率小于0.3S/cm水樣溫度系數(shù)隨溫度和電導(dǎo)率非線性改變，原規(guī)程二次儀表溫度賠償附加誤差檢驗方法不適合于測量電導(dǎo)率小于0.3S/cm水樣電導(dǎo)率表二次儀表溫度賠償附加誤差檢驗。另外，堿性水、酸性水、中性水溫度系數(shù)各不相同，原規(guī)程并未要求溫度系數(shù)取值，所以無法檢驗溫度賠償附加誤差。針對上述問題，本規(guī)程主要對溶液溫度系數(shù)做了以下說明：3.2二次儀表檢驗二次儀表溫度賠償附加誤差檢驗

——對于測量水樣電導(dǎo)率值大于0.30μS/cm被檢表，取儀表正常測量時給定溫度賠償系數(shù)；對于測量電導(dǎo)率值小于0.30μS/cm中性水樣被檢表，取中性水樣該電導(dǎo)率、該溫度下非線性溫度賠償系數(shù)；對于測量電導(dǎo)率值小于0.30μS/cm氫交換柱出水被檢表，取酸性水樣該電導(dǎo)率、該溫度下非線性溫度賠償系數(shù)。

3.2二次儀表檢驗二次儀表溫度賠償附加誤差檢驗3.2二次儀表檢驗二次儀表重復(fù)性二次儀表穩(wěn)定性原規(guī)程重復(fù)性公式給出是電導(dǎo)率絕對值。對于測量電導(dǎo)率小于<0.3μS/cm電導(dǎo)表，重復(fù)性指標<0.25，太大了，不能接收。不過，對于測量電導(dǎo)率大于100μS/cm電導(dǎo)表，重復(fù)性指標<0.25，又太小了。3.2二次儀表檢驗二次儀表重復(fù)性從三組數(shù)據(jù)能夠看出，第一組，極差到達0.10μS/cm，顯然是不能夠接收，即使這組數(shù)據(jù)標準偏差也只有0.037μS/cm。

序號第一組第二組第三組10.200.210.2320.220.230.2430.240.250.2540.260.250.2550.280.270.2660.300.290.27平均值0.250.250.25極差0.100.080.04標準偏差0.0370.0280.0143.3電極常數(shù)檢驗原規(guī)程未要求什么情況下使用何種檢驗方法。對于電廠在線化學(xué)儀表，多數(shù)電導(dǎo)率表配置電極常數(shù)為0.01電導(dǎo)電極，（等效電路）該種電極在采取標準溶液法進行檢驗時會造成較大測量誤差（闡述為何會造成較大誤差?。?。所以增加了檢驗標準：“對于電極常數(shù)大于0.1電極，采取標準溶液法或標準電極法進行檢驗。對于電極常數(shù)小于0.1電極，應(yīng)采取標準電極法進行檢驗?！?.3電極常數(shù)檢驗標準溶液法原規(guī)程要求“選取標準溶液應(yīng)該在溶液等效電阻為1×103Ω～1×104Ω之間選擇”，是不合理。比如，電廠慣用電導(dǎo)率儀電極常數(shù)為0.1，假如溶液等效電阻為1×104Ω，則標準溶液電導(dǎo)率為0.1×106/104=10μS/cm。因為如此低電導(dǎo)率標準溶液受空氣中二氧化碳影響較大，(不確定度超出10%,)不能作為標準溶液不能起到標準溶液作用。3.3電極常數(shù)檢驗標準溶液法選取電導(dǎo)率大于100μS/cm標準溶液，所選取標準溶液應(yīng)該在溶液等效電阻為5×102Ω～1×104Ω之間選擇。將被檢電極置入已知標準電導(dǎo)率值標準溶液中（恒溫25℃±2℃）。將被檢電極連接至標準電導(dǎo)率表（標準表電極常數(shù)設(shè)為1），測量溶液電導(dǎo)G。3.3電極常數(shù)檢驗標準電極法原規(guī)程存在以下問題：（1）檢驗電極常數(shù)為0.01電極，假如使用電導(dǎo)率大于100μS/cm溶液，會因為電極表面極化電阻造成較大誤差（等效電路圖?。?；（2）在低電導(dǎo)率水中，需要準確非線性溫度賠償，測量電導(dǎo)不能進行準確賠償。3.3電極常數(shù)檢驗標準電極法按圖1將標準電導(dǎo)池（電極常數(shù)為）就近與被檢電導(dǎo)池并聯(lián)連接，水樣電導(dǎo)率在被檢電導(dǎo)池正常測量水樣電導(dǎo)率范圍內(nèi)，保持水樣溫度和水樣電導(dǎo)率在檢驗期間不變(假如水樣電導(dǎo)率不穩(wěn)定，則使用連續(xù)產(chǎn)生一定電導(dǎo)率水樣裝置產(chǎn)生穩(wěn)定電導(dǎo)率水樣)，將標準電導(dǎo)率表（電極常數(shù)設(shè)定為）與標準電導(dǎo)池連接，測量水樣電導(dǎo)率為。將標準電導(dǎo)率表（電極常數(shù)設(shè)定為）與被檢電導(dǎo)池電導(dǎo)測量引線連接，測量水樣電導(dǎo)率為。3.4交換柱附加誤差檢驗經(jīng)過對多個電廠在線化學(xué)儀表檢驗發(fā)覺，氫電導(dǎo)率測量用陽離子交換柱造成氫電導(dǎo)率測量結(jié)果誤差較大，而且大多數(shù)情況下為負誤差，（危害）也很普遍，所以增加了交換柱附加誤差檢驗：將標準電導(dǎo)池分別連接在標準氫交換柱出水和在線氫交換柱出水中，保持水樣溫度和電導(dǎo)率在檢驗期間不變，用標準電導(dǎo)率儀分別測量標準氫交換柱出水電導(dǎo)率和在線氫交換柱出水電導(dǎo)率。圖5：交換柱附加誤差檢驗示意圖標準電導(dǎo)池標準電導(dǎo)池標準水樣在線氫交換柱標準氫交換柱3.4交換柱附加誤差檢驗標準氫交換柱a)裝有再生度大于98%氫型陽離子交換樹脂；b)樹脂裂紋小于1%；c)經(jīng)過確認試驗室檢驗交換柱附加誤差小于2%。

3.5檢驗周期因為二次儀表和電導(dǎo)電極性能比較穩(wěn)定，新購置或檢修后檢驗合格，普通不會發(fā)生改變，在日常使用中不需要頻繁地檢驗。實施可行性！檢驗項目檢驗周期修改前修改后整機引用誤差1次/半個月1次/12個月工作誤差無1次/1個月溫度賠償附加誤差1次/3個月1次/12個月二次表引用誤差1次/6個月1次/12個月電極常數(shù)誤差1次/6個月依據(jù)需要3.6檢驗條件因為檢驗電導(dǎo)率表標準設(shè)備為標準電阻箱，對環(huán)境要求不高；在線電導(dǎo)率表測量誤差主要起源于電極常數(shù)誤差、溫度賠償