用于水-蒸汽循環(huán)的公用工程用水需要不含有機污染物的超純水。無論是煉油廠、化工廠、食品飲料廠還是發(fā)電廠，都必須在特定點驗證水質，以確保符合標準。水中出現(xiàn)雜質的一個主要原因是系統(tǒng)中有一處或多處泄漏點，污染物穿過保護屏障，對下游系統(tǒng)構成威脅。這些威脅會降低產品質量和關鍵設備資產的性能或壽命，這兩種情況都會對經營產生重大影響。 使用TOC分析
以獲得持續(xù)、實時的數(shù)據
在水-蒸汽循環(huán)的關鍵點進行持續(xù)監(jiān)測以確保達到標準至關重要。有多種監(jiān)測工具可以使用，其中一個是總有機碳（TOC）監(jiān)測。TOC分析提供了一種測定所有存在的有機物的簡單方法，同時強調速度和準確性。它提供持續(xù)的實時數(shù)據，使運營人員能做出更好、更快的決策，最終有助于優(yōu)化設施，同時提高效率和節(jié)省資金。
重要監(jiān)測點：換熱器
實施監(jiān)測計劃的第一步是確定工藝中應監(jiān)測TOC的關鍵點?？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。
確保進入鍋爐的水不受有機污染非常重要，主要原因有兩個：
高質量的水可以確保循環(huán)冷凝液重復使用，從而節(jié)約能源，降低運營成本，提高可持續(xù)性。
高質量的水不會發(fā)生使鍋爐性能下降的腐蝕反應，從而延長設備資產的使用壽命。
鍋爐給水由補給水和回收的冷凝液組成，目的是盡可能地重復使用冷凝液。TOC分析可確定是否發(fā)生泄漏，并可提供數(shù)據以確定冷凝液是否可重復使用或需要轉送他處。
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、工藝冷卻水、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生反應的化學物質。當腐蝕破壞了分隔兩股流路的物理屏障時，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，則存在產品損失和產品質量受損的風險。
傳統(tǒng)方法的不足
通過實施TOC監(jiān)測來分析進入鍋爐的冷凝液，可以了解所有潛在的有機污染。傳統(tǒng)的檢測，如電導率和pH值不能準確體現(xiàn)有機污染物的濃度。電導率用于檢測離子化合物，但許多有機化合物是不帶電的。pH值是用來檢測酸類的，然而，一些有機物對水的pH值幾乎沒有影響。這說明有機物通過傳統(tǒng)的監(jiān)測方法檢測不到。當這些有機污染物進入鍋爐，高溫高壓會使化合物發(fā)生反應，形成腐蝕性酸。這些化合物會損壞鍋爐，加速腐蝕，縮短設備資產的使用壽命。
確定可接受的TOC水平
在控制鍋爐給水有機污染方面，已經有全球指南可供參考。此類指南將TOC作為設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，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。
以下是各機構組織的建議：
美國機械工程師學會（American Society of Mechanical Engineers，ASME）-現(xiàn)代工業(yè)鍋爐給水和鍋爐水質控制操作規(guī)程共識
EN 12952 – 歐洲標準水管鍋爐和輔助設備以及EN 12952-12鍋爐給水和鍋爐水質要求
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?shù)拇胧﹣泶_保水質，保護設備和環(huán)境，減少工廠停工時間。
有效TOC監(jiān)測的現(xiàn)實案例
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生產
美國德克薩斯州一家煉油廠遇到了油污染冷凝液，造成鍋爐結垢和非計劃停工的事件。非計劃維護和生產損失造成的財務影響致使煉油廠不得不重新審查其冷凝液監(jiān)測程序。調查結論是，現(xiàn)有的有機污染物檢測方法導致報告值偏低且無法有效探測泄漏。工廠實施了在線監(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)據能最大限度地回收冷凝液，降低生產成本。
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
避免鍋爐不當啟動和相關成本
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值和電導率的傳統(tǒng)方法檢測到。通過使用總有機碳TOC分析和制定強有力的取樣計劃，該工廠將檢測程序標準化并能準確發(fā)現(xiàn)泄漏。當冷凝液中的TOC含量上升超過200 ppb時，會提醒運營人員。運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
一家大型化學品制造商要求其開放式冷卻水系統(tǒng)不受有機污染。該工廠從當?shù)睾恿魅∷?，并在各個冷卻過程中使用。冷卻后，水返回當?shù)睾恿?。為了避免環(huán)境罰款，同時達到可持續(xù)發(fā)展的目標，該工廠投資了一個強有力的TOC監(jiān)測程序。對流入和流出的冷卻水實施有機監(jiān)測，這對于達到質量標準至關重要。這種程序的基礎需要一個足夠靈敏的分析儀來檢測低水平的有機污染，并能提供實時檢測結果。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個監(jiān)測點，包括14個排放流、3個泵站和2個工藝設備。通過這一強有力的監(jiān)測程序，該化學品制造商可以控制冷卻水排放，降低罰款風險，并實現(xiàn)內部可持續(xù)水管理的目標。
Sievers® M5310 C在線TOC分析儀
結論
通過采用TOC分析進行有機物監(jiān)測程序，工廠可以更好地識別泄漏，并確保水質持續(xù)優(yōu)化并且無有機污染。快速發(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備資產的損壞、不必要的停工和計劃外的財務壓力。
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