鍋爐水質(zhì)安全檢測(cè)誤差因素及預(yù)防措施

文/亓海峰

鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)常用的高耗能特種設(shè)備，對(duì)水質(zhì)要求非常嚴(yán)格。在鍋爐的使用中，水質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到鍋爐效率的高低和安全節(jié)能狀況，因水質(zhì)不良會(huì)出現(xiàn)很多安全隱患。本文著重從鍋爐給水角度，結(jié)合實(shí)際操作例子，從取樣、化驗(yàn)分析、試劑等方面加以闡述其中存在的誤差，提出幾點(diǎn)預(yù)防措施，以提高鍋爐水質(zhì)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》第二十七條規(guī)定，鍋爐使用單位應(yīng)當(dāng)按照安全技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行鍋爐水（介）質(zhì)處理，并接受特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)施的水（介）質(zhì)處理定期檢驗(yàn)。在標(biāo) 準(zhǔn)TSG G5001-2010《 鍋 爐水（介）質(zhì)處理監(jiān)督管理規(guī)則》和TSG G5002-2010《鍋爐水（介）質(zhì)處理檢驗(yàn)規(guī)則》中均對(duì)鍋爐水汽質(zhì)量的檢驗(yàn)提出了具體要求。特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)定期對(duì)鍋爐水（介）質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果不合格的提出整改意見(jiàn)和期限。因此，提高水質(zhì)檢測(cè)水平，加強(qiáng)水質(zhì)管理工作至關(guān)重要。

檢測(cè)中引起誤差的常見(jiàn)因素

取樣誤差

工業(yè)鍋爐給水取樣分析時(shí)，某些檢驗(yàn)人員將離子交換器交換出口的水作為給水取樣，這并不具有代表性。經(jīng)過(guò)多年檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，離子交換器出水檢測(cè)合格，但儲(chǔ)水池內(nèi)的水不一定合格。因?yàn)楹细竦能浕M(jìn)入儲(chǔ)水池后，可能會(huì)因大氣中灰塵、池底防腐性不好，或者冷凝水夾帶著雜質(zhì)進(jìn)入儲(chǔ)水池，造成企業(yè)司爐工或水處理作業(yè)人員認(rèn)為鍋爐給水合格的假象，長(zhǎng)此以往會(huì)導(dǎo)致給水硬度超標(biāo)，使得鍋爐結(jié)生水垢。另外，在從給水箱液位計(jì)下取樣時(shí)，未排盡管內(nèi)存水并沖洗液位指示管，這樣取的水樣也不具有代表性。還存在對(duì)鍋爐水、除鹽水、飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽等水汽取樣時(shí)，取樣桶沖洗不干凈或未涮洗三遍以上，上述這些情況都不符合取樣要求。

電站鍋爐水汽取樣時(shí)，流速應(yīng)適度調(diào)節(jié)，排放時(shí)間宜在3 min 以上，如果排放時(shí)間太短，會(huì)對(duì)鐵離子含量造成影響。當(dāng)在取樣時(shí)，也要防止相鄰水或者灰飛的濺入。以上幾種情況在取樣時(shí)應(yīng)當(dāng)格外注意。

由于水質(zhì)不良導(dǎo)致鍋爐內(nèi)結(jié)生的水垢

化驗(yàn)分析誤差

在進(jìn)行容量分析時(shí)，一定要仔細(xì)慢滴，避免滴定不足或過(guò)量，讀數(shù)時(shí)要讀取液體凹液面的最低處，不可仰視或俯視。常見(jiàn)的如在對(duì)給水硬度、爐水堿度、氯離子含量測(cè)定時(shí)，滴定量的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到檢驗(yàn)結(jié)論的正確性。另外，在配置標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，會(huì)用到移液管和吸耳球，應(yīng)熟悉其使用方法，否則會(huì)造成分析誤差。

在測(cè)定鍋爐給水硬度或者在對(duì)電站鍋爐爐水氯離子測(cè)定時(shí)，應(yīng)選用微量滴定管。當(dāng)?shù)味ü茏x數(shù)精度不足時(shí)，也會(huì)影響準(zhǔn)確性。滴定管讀數(shù)應(yīng)讀到準(zhǔn)確估讀位數(shù)，并注意有效數(shù)字的修約，否則會(huì)造成分析結(jié)論的誤差，水處理檢測(cè)師在審核報(bào)告時(shí)，也應(yīng)注意數(shù)據(jù)的有效性。

現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，一些企業(yè)的鍋爐水處理作業(yè)人員為了省事，在測(cè)定爐水PH 值時(shí)，只是用PH 試紙簡(jiǎn)單一測(cè)，與對(duì)照卡對(duì)照后就認(rèn)為爐水合格。事實(shí)上，在水質(zhì)化驗(yàn)時(shí)，堿度合格PH 值就合格，而PH值合格，堿度不一定合格。在對(duì)工業(yè)鍋爐的給水硬度測(cè)定時(shí)，也存在這種粗放式的化驗(yàn)分析，導(dǎo)致分析誤差。根據(jù)鍋爐水質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，作業(yè)人員應(yīng)該用滴定法進(jìn)行化驗(yàn)分析。

試劑誤差

在配置標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，分析實(shí)驗(yàn)室用水應(yīng)滿足GB/T 6682-2008《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)的要求，配置用水應(yīng)達(dá)到一級(jí)水或二級(jí)水標(biāo)準(zhǔn)。但外購(gòu)的試劑難免會(huì)有質(zhì)量問(wèn)題，在實(shí)際檢測(cè)中，如國(guó)產(chǎn)的優(yōu)級(jí)純鹽酸中有時(shí)鐵含量較高，有時(shí)還發(fā)現(xiàn)某專(zhuān)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)試劑公司的硅標(biāo)準(zhǔn)液濃度與實(shí)際不相符，試劑中鈉和硅含量偏高，尤其是對(duì)電站鍋爐水汽質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，這種試劑會(huì)直接影響測(cè)定結(jié)果。在對(duì)強(qiáng)酸或強(qiáng)堿稀釋制備時(shí)，一方面要注意安全防護(hù)，按照操作規(guī)程謹(jǐn)慎操作，防止灼傷；另一方面在用容量瓶稀釋時(shí)，用滴定管和稀釋管滴加純水時(shí)，要遵循一慢二看三觀察的規(guī)則，視線與凹液面最低處平齊，讀數(shù)一定要準(zhǔn)確。

易受環(huán)境影響的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)定期標(biāo)定，當(dāng)用容量瓶對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，如不慎滴定過(guò)量，應(yīng)重新配置標(biāo)準(zhǔn)溶液。一些低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，如0.001 mol/L 的乙二胺四乙酸二鈉（簡(jiǎn)稱EDTA），或0.01 mol/L 的EDTA，如果存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易失效；一些還原劑或指示劑，如鉻黑T 指示劑、測(cè)磷酸根和硅含量的還原劑，也易失效。此外，裝試劑的容器對(duì)試劑也有影響，如硼砂緩沖溶液和氨——氯化銨緩沖溶液，儲(chǔ)存在玻璃瓶中會(huì)腐蝕玻璃，增加硬度，所以應(yīng)儲(chǔ)存在塑料瓶中。對(duì)某些易感光的試劑，如硝酸銀溶液，需要盛放在棕色試劑瓶中，在取樣分析時(shí)，也應(yīng)當(dāng)使用棕色滴定管進(jìn)行滴定，防止感光失效。

提高水質(zhì)檢測(cè)準(zhǔn)確性的預(yù)防措施

嚴(yán)格水樣采集要求

工業(yè)鍋爐用水樣檢測(cè)一般應(yīng)取給水、鍋水各500 ml。有軟水箱的一般取軟水箱內(nèi)的水，根據(jù)需要可采取適量的原水或軟化水等加以分析比對(duì)。電站鍋爐用水檢測(cè)還要增加飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、凝結(jié)水、生產(chǎn)回水、疏水等，用取樣冷卻器采集水樣時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)閥門(mén)，使水樣流速穩(wěn)定，溫度為30℃～40℃為宜。采集水樣時(shí)，應(yīng)先將取樣管路中的積水放凈，沖洗數(shù)分鐘后再采集水樣。盛水樣的瓶應(yīng)是硬質(zhì)玻璃或?qū)Ｓ盟芰掀?。采樣前?yīng)先將取樣瓶清洗干凈，采樣時(shí)再用待取水樣沖洗3 次以上才能采集水樣。采樣后應(yīng)迅速加蓋密封，并粘貼標(biāo)簽，注明單位名稱、鍋爐型號(hào)、登記證號(hào)、水樣名稱、取樣日期等。如果使用單位自行采集的水樣，應(yīng)保證在48 小時(shí)內(nèi)完成檢測(cè)，并對(duì)水樣的真實(shí)性負(fù)責(zé)。檢驗(yàn)人員在采集水樣時(shí)，受檢單位應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)配合工作，可根據(jù)需要在檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的抽樣申請(qǐng)單上簽字確認(rèn)，共同對(duì)水樣的真實(shí)性、代表性負(fù)責(zé)。

加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí) 提高人員檢測(cè)水平

認(rèn)真學(xué)習(xí)溶液配置標(biāo)準(zhǔn)，將理論應(yīng)用到實(shí)踐中，多操作，勤觀察。例如在測(cè)定給水硬度時(shí)，鉻黑T 指示劑對(duì)鎂離子比較敏感，對(duì)鈣離子不敏感，所以可在緩沖溶液中加入合適的EDTA—Mg 鹽，可提高測(cè)定的靈敏度。在配置時(shí)，EDTA 和Mg 兩者不一定正好等量，配置時(shí)用的試劑水也會(huì)存在硬度，因此緩沖溶液配制后需要鑒定。如取10 mL緩沖液加9 0 mL 除鹽水和3 滴鉻黑T 指示劑，如果呈現(xiàn)紫紅色，則Mg2+過(guò)量；正確的配置方法是：用EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至恰好藍(lán)色，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液消耗量，加入等量的EDTA 至緩沖液，再鑒定；如果呈現(xiàn)藍(lán)色，用Mg2+標(biāo)準(zhǔn)液滴定至紫藍(lán)色，0.05 mmol/L 的Mg2+標(biāo)準(zhǔn)液消耗＜0.01 mL 時(shí)，兩者等量；當(dāng)Mg2+標(biāo)準(zhǔn)液消耗＞0.01 mL 時(shí)，說(shuō)明EDTA 過(guò)量，需在緩沖溶液中加入等量的Mg2+標(biāo)液。調(diào)整后需再次鑒定，直到確認(rèn)EDTA 與Mg2+等量為止。

在滴定過(guò)程中，由于溫度低，絡(luò)合反應(yīng)速度慢，所以滴定過(guò)程必須慢。熟練學(xué)習(xí)各標(biāo)準(zhǔn)要求，在標(biāo)準(zhǔn)中要求微量硬度測(cè)定采用酸性鉻藍(lán)K，但實(shí)際上酸性鉻藍(lán)K 在到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)呈藍(lán)紫色，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足的檢測(cè)人員易引起誤差。在平時(shí)的水質(zhì)檢測(cè)工作中，還要加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，努力提高人員檢測(cè)水平。

強(qiáng)化測(cè)定方法的適用性

例如在測(cè)定給水硬度時(shí)，如果有鐵離子干擾，可加掩蔽劑。用莫爾法測(cè)定鍋爐水中，有氯離子干擾時(shí)，需采用滴定法。采用聚膦酸鹽作防垢劑時(shí)，測(cè)磷酸鹽需用過(guò)硫酸鉀分解，否則測(cè)定的結(jié)果會(huì)明顯偏低。目前很多檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)只用測(cè)正磷酸鹽去測(cè)定，使得結(jié)果誤差較大。在測(cè)電站鍋爐爐水中硅含量時(shí)，為避免磷酸鹽干擾，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加2mL草酸或酒石酸掩蔽，如果磷含量高時(shí)可加5mL 草酸或酒石酸掩蔽。為了避免溫度對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響，最好將水溫調(diào)節(jié)至25 ℃，如果條件不具備也可通過(guò)儀器調(diào)節(jié)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。但是通過(guò)儀器補(bǔ)償后的測(cè)定值，與直接調(diào)節(jié)水樣溫度后的測(cè)定值相比較，稍有誤差。

加強(qiáng)儀器的維護(hù)保養(yǎng) 定期校準(zhǔn)檢定

定期對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)校準(zhǔn)，如選用緩沖溶液對(duì)PH 酸度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)溶液的有效期和電極的性能。采用標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)溶液和標(biāo)準(zhǔn)電極對(duì)電導(dǎo)率電極常數(shù)校準(zhǔn)時(shí)，對(duì)于測(cè)高純水的，需進(jìn)行電導(dǎo)率補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行校準(zhǔn)。分光光度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)試劑重新制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，提高測(cè)定準(zhǔn)確度。

根據(jù)《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》的規(guī)定，應(yīng)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行定期檢定，并溯源到國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)。逐一核查儀器設(shè)備的使用情況，及時(shí)糾正出現(xiàn)的異常狀態(tài)。保證儀器設(shè)備的完好，提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

嚴(yán)格遵循水質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 確保檢測(cè)質(zhì)量

按照GB/T 1576-2018《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》或GB/T 12145-2016《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》標(biāo)準(zhǔn)要求。定期對(duì)水處理設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，加強(qiáng)水質(zhì)檢測(cè)管理工作，配備持證水處理作業(yè)人員，努力提高水處理作業(yè)人員各方面素質(zhì)，在抽取水樣、溶液配制、標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定、分析過(guò)程、儀器使用及維護(hù)、化驗(yàn)方法等方面持續(xù)研究，及時(shí)更新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，持續(xù)增強(qiáng)業(yè)務(wù)能力和技能水平。

例如，鍋水堿度不合格的處理，可根據(jù)水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)的高低，作出合理的處理意見(jiàn)，應(yīng)與溶解固形物或氯離子含量、給水情況結(jié)合起來(lái)分析。對(duì)于原水堿度較高的，鍋外處理除去硬度后，鍋水堿度濃縮，鍋水堿度會(huì)更高，這種情況下可采用氫離子交換或者冷凝水回用。如果鍋爐爐水堿度過(guò)高，也可適當(dāng)增加排污。鍋水堿度過(guò)低時(shí)，可能與排污過(guò)多有關(guān)，若鍋爐啟動(dòng)不久尚未濃縮，此情況下不可盲目加堿，否則鍋水濃縮后，堿度就會(huì)過(guò)高。另一個(gè)原因是給水硬度偏高，防垢劑加藥量不足。針對(duì)上述幾種情況，還是要具體問(wèn)題具體分析，保證水汽質(zhì)量在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)。及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)鍋爐水樣進(jìn)行化驗(yàn)分析。

檢測(cè)記錄和報(bào)告的規(guī)范性

對(duì)每一批次水樣檢測(cè)完成后，在已檢區(qū)留好樣，準(zhǔn)確記錄鍋爐水汽質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程，確保原始數(shù)據(jù)的完整性、可靠性，注意數(shù)據(jù)修約規(guī)范化，對(duì)有疑問(wèn)的樣品應(yīng)重新復(fù)檢。原始記錄的格式設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)合理，內(nèi)容除報(bào)告所需信息以外，還應(yīng)包括：檢測(cè)方法、儀器型號(hào)和編號(hào)、平行測(cè)定數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度、計(jì)算公式、取樣和檢測(cè)中出現(xiàn)的問(wèn)題等。查看是否有漏檢、錯(cuò)檢等情況。根據(jù)多年的檢驗(yàn)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的水質(zhì)情況，制定不同的待檢水樣和檢測(cè)指標(biāo)，這樣才能降低結(jié)生水垢的概率，避免事故的發(fā)生。在審核檢測(cè)報(bào)告時(shí)，檢查檢驗(yàn)結(jié)論和處理意見(jiàn)是否正確，并符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，使檢測(cè)報(bào)告和記錄規(guī)范統(tǒng)一。

水質(zhì)優(yōu)劣直接關(guān)系到鍋爐是否結(jié)垢，腐蝕，汽水共騰，水質(zhì)不合格既增加了檢修和清洗費(fèi)用，又縮短了鍋爐使用壽命。水質(zhì)檢測(cè)的合格與否，直接關(guān)系到水處理設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好，所以要維護(hù)好水處理設(shè)備。合理配置水處理設(shè)備，配備持證水處理作業(yè)人員，鍋爐使用單位應(yīng)配合檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)加強(qiáng)水處理設(shè)備的檢驗(yàn)和水質(zhì)監(jiān)督檢測(cè)，保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。