专利名称：一种用于防爆区内循环水中有机物含量的在线监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种循环水中有机物含量在线监测的设备，属于石化企业防爆区内的 循环水中有机物含量测量技术领域。
背景技术：
因为石化企业的水冷器数量很多，对循环水的需求量很大。循环水在循环换热过 程中，需返回水厂处理，以将多余的热量排出，并添加试剂以控制其浊度、离子含量和C0D， 处理后的循环水返回换热器。在循环过程中，存在大量的连接水厂和水冷器的管路，这些管 路大都处于室外、带有一定的压力，并且处于易燃、易爆区域。由于装置老化、检修质量、密封损坏、操作波动等原因，水冷器的泄漏是国内石化 企业中一个普遍存在的问题。水冷器的有机物泄漏将造成以下方面的问题(1)增加水厂 污水处理费用，如果发现不及时则需要置换大量的新鲜水并加入大量的防腐、杀菌等药剂， 循环水系统需一个月甚至几个月才能逐渐稳定下来，严重地影响正常的生产工作；(2)给 生产带来严重的安全隐患，如发生安全事故将造成巨大的经济损失。所以采取准确而又实时的手段对循环水进行监测，可以避免石化企业循环水系统 有机物泄漏造成的经济损失。但是对于包含上百台水冷器的系统，目前仅在水厂循环水进 口、出口离线监测水中有机物的浓度，所以当泄漏发生后，很难快速察觉泄漏事故的发生， 造成严重的污染和浪费，而随后采取的逐台排查确定泄漏的位置也需要大量的人力和时 间。所以在不影响循环水正常工作的情况下，在不同循环水系统管路中添加在线监测装置， 可以快速确定泄漏事故的发生，并大大缩小漏点的范围，减少查漏的工作量和时间，具有比 较重要的意义。目前可以实现水中有机物在线分析方法主要有紫外分光光度法、紫外荧光分光光 度法、近红外法、激光光纤技术等。但是由于石化企业循环水管路的特殊性，需要在室外、防 爆条件下工作，管路本身又带有压力，而现有紫外分光光度计等在线监测的设备应用有压 力限制，设备本身不能防爆，不能应用于低温环境，使这些设备不能直接应用于石化企业的 循环水监测。
发明内容
本发明的目的是提供了一种用于防爆区内循环水中有机物含量的在线监测装置， 该装置可以在易燃、易爆区域内将循环水管路采样出口压力控制在监测设备适用范围内， 进而解决水冷器泄漏的快速查漏问题。该装置可以将现有监测设备应用于石化企业循环水 管路水质的在线监测，本发明的技术方案如下一种用于防爆区内循环水中有机物含量的在线监测装置，其特征在于该装置依 次包括进口阀、减压阀、监测器进口阀、监测器、离心泵、止回阀和出口阀；所述进口阀、减压 阀、监测器进口阀、监测器、离心泵、止回阀和出口阀与循环管路构成监测回路；所述的监测器放置于防爆箱内；在监测器进口阀和监测器之间的管路上安装有采样阀，并在监测器进 口阀前端与离心泵入口前端设有一条带有调节阀的旁通管路；在出口阀和止回阀之间的管 路上安装压力表；在离心泵入口与监测器出口之间的管路上安装安全阀。所述的监测器采用紫外分光监测器、紫外荧光监测器、激光光纤监测器和近红外 在线监测器中的一种或几种的组合。在监测回路的管路上设有电伴热和保温。本发明与现有的在线监测装置相比，具有以下优点及突出性效果①装置采用减 压阀和离心泵，可以降低采样系统内的压力，能够将本身不耐压的在线监测器用于循环冷 却水系统中有机物含量的在线监测，同时满足循环水零排放的要求。②采用防爆箱放置监 测器，可以在易燃、易爆区域内工作，适合于石化企业循环水水质的在线监测；③该装置自 带电伴热和保温层，能够避免冬季室外低温冰冻，保证系统的正常运行；装置采样系统包含 减压阀、止回阀和安全阀，可以保证采样系统的电源在紧急停止时也不会发生系统内压力 骤升，导致仪器的损坏，易于远程操作和就地维护。整个装置安全、易于远程控制，适用监测仪器范围广，特别适用于石化企业循环水 管路水质的在线监测并及时判断水冷器的泄漏。
图1为本发明装置的结构原理示意图。图中1-进口阀；2-减压阀；3-采样阀；4-监测器进口阀；5-监测器；6_调节阀； 7-安全阀；8-离心泵；9-止回阀；10-压力表；11-出口阀11 ；12-防爆箱；13-电伴热； 14-保温层；15-循环管路。
具体实施例方式下面结合图1对本发明的具体结构和工作过程做进一步的说明。图1为本发明装置的结构原理示意图，该装置依次包括进口阀1、减压阀2、监测器 进口阀4、监测器5、离心泵8、止回阀9和出口阀11，所述进口阀、减压阀、监测器进口阀、监 测器、离心泵、止回阀和出口阀与循环管路15构成监测回路；所述的监测器5放置于防爆箱 12内；在监测器进口阀和监测器之间的管路上安装有采样阀3，并在监测器进口阀前端与 离心泵入口前设有一条带有调节阀6的旁通管路；在出口阀和止回阀之间的管路上安装压 力表10 ；在离心泵入口与监测器出口之间的管路上安装有安全阀7，在监测回路的管路上 设有电伴热13和保温14。本发明的各部件的作用如下1)进口阀1、出口阀11 循环水管路停止运行期间进行安装，关闭时可对采样系统 进行安装和调整，系统运行时调整开度对进入装置的流量进行调控。2)减压阀2 减压阀安装在进口阀后，将监测器进口压力降至0. IMpa以下，防止采 样系统管路压力超出监测器的适用压力范围。3)采样阀3 采样阀安装在监测器进口阀和监测器之间的管路上，平时关闭，离线 采样时开启，用于离线监测器的检测和关闭系统时的排空。4)监测器进口阀4和调节阀6 采样系统除监测器管路外，还设置一旁通管路，调 整旁通管路上的调节阀6和监测器进口阀4，可以根据监测器的不同要求调整监测器内的水流量和压力。5)防爆箱12 将本身不防爆的监测器放置其中，防爆箱设有电源线、信号线、伴热 带防爆接口，还设有循环水进出管路接口 ；在防爆箱内，有机物浓度被监测器检测出，并输 出模拟量信号，传送至监测站。如果传输距离远，电流信号衰减较严重，在防爆箱内安装信 号放大器。6)监测器5 监测器可以采用紫外分光监测器、紫外荧光监测器、激光光纤监测器 和近红外在线监测器中的一种或几种的组合，激光光纤监测器用于水路中大于C6的烃类 介质含量的在线监测；紫外分光监测器用于水路中含有不饱和键的直链烃类和苯环类有机 物含量的在线监测；紫外荧光监测器用于水路中苯环类有机物的在线监测；近红外监测器 用于水路中含有氢健的醇类、醚类有机物的在线监测。7)安全阀7 安全阀安装在离心泵入口与监测器出口之间的管路上，监测器出口 处，泄放压力设置为0. IMpa，防止泵紧急停止时产生的水锤对系统造成�：�。8)离心泵8 根据管路压力选用小流量、高压头离心泵，将采样水返回至循环水管 路中，该离心泵泵配有就地控制柱，可采用远程、就地两种方式对离心泵的运行进行控制， 当现场或者控制系统出现问题时，可无需调整阀门立即停泵，短期对采样系统无影响。9)止回阀9 安装在离心泵后，当离心泵关闭时，防止循环水从采样系统出口管路 倒流至系统。10)压力表10 安装在出口阀和止回阀之间的管路上，提供循环水管路的压力和 离心泵的出口压力数据，为离心泵的选型和运行状态提供参考，并间接判断采样系统的流量。11)电伴热13 包括防爆电伴热和伴热带，防爆电伴热的电源设置在防爆箱内，伴 热带缠绕在采样系统管路和阀门上，预防冬季气温很低时出现水路冰冻，损坏仪器，影响读 数的准确性。12)保温层14 保温层包裹在采样系统管路和阀门上，预防冬季气温很低时出现 水路冰冻。实施例实施例1 某苯乙烯车间循环水管路压力为0. 2Mpa,发生泄漏事故时水管内可能 存在润滑油，在循环水管路设置本装置，安装一套光纤在线监测器(输出信号4 20mA)，选 用离心泵出口扬程30m，额定电流2. 5A，减压阀出口压力小于0. 04Mpa，安全阀泄放压力为 0. 06Mpa，电伴热额定电流2A。监测90天的结果表明，在线监测装置运行正常，停止时采样系统无泄漏，开启后 正常工作，光纤监测器的读数一直稳定在30ppm左右，说明该管路内水中存在润滑油，有泄 漏事故发生。实施例2 某苯乙烯车间循环水管路压力为0. 4Mpa,发生泄漏事故时水管内可能 存在苯乙烯单体，在循环水管路设置本装置，安装一套紫外荧光在线监测器(输出信号4 20mA)，选用多级离心泵出口扬程50m，额定电流2. 7A，减压阀出口压力小于0. 06Mpa，安全 阀泄放压力为0. IMpa,电伴热额定电流2A。监测60天的结果表明，在线监测装置工作正常，紫外荧光监测器的读数稳定，趋 近于零，说明该管路内水中无苯乙烯单体，无泄漏事故发生。
权利要求
1.一种用于防爆区内循环水中有机物含量的在线监测装置，其特征在于该装置依次 包括进口阀(1)、减压阀(2)、监测器进口阀(4)、监测器(5)、离心泵(8)、止回阀(9)和出口 阀(11)；所述进口阀、减压阀、监测器进口阀、监测器、离心泵、止回阀和出口阀与循环管路 (15)构成监测回路；所述的监测器(5)放置于防爆箱(12)内；在监测器进口阀和监测器之 间的管路上安装有采样阀C3)，并在监测器进口阀前端与离心泵入口前端设有一条带有调 节阀(6)的旁通管路；在出口阀和止回阀之间的管路上安装压力表(10)；在离心泵入口与 监测器出口之间的管路上安装安全阀(7)。
2.按照权利要求1所述的一种用于防爆区内循环水中有机物含量的在线监测装置，其 特征在于所述的监测器采用紫外分光监测器、紫外荧光监测器、激光光纤监测器和近红外 监测器中的一种或几种的组合。
3.按照权利要求1所述的一种用于防爆区内循环水中有机物含量的在线监测装置，其 特征在于在监测回路的管路上设有电伴热(1 和保温层(14)。
全文摘要
一种用于防爆区内循环水中有机物含量的在线监测装置，该装置依次包括进口阀、减压阀、监测器进口阀、监测器、离心泵、止回阀和出口阀，所述部件与循环管路构成监测回路。监测器放置于防爆箱内；在监测器进口阀和监测器之间的管路上安装有采样阀，并在监测器进口阀前端与离心泵入口前端设有一条带有调节阀的旁通管路；在出口阀和止回阀之间的管路上安装压力表；在离心泵入口与监测器出口之间的管路上安装安全阀。该装置可以实现循环水系统中大于C6的烃类介质、含有不饱和烃类和苯环类、具有氢健的醇类、醚类等的在线监测。整个装置安全、适用监测器范围广且易于远程控制，特别适用于石化企业循环水管路水质的在线监测以及及时判断水冷器的泄漏。
文档编号G01M3/32GK102103073SQ201110039860
公开日2011年6月22日 申请日期2011年2月17日 优先权日2011年2月17日
发明者党杰, 刘吉, 吴玉龙, 宋莹华, 杨明德, 胡湖生, 陈镇 申请人:清华大学
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