濕度測量儀表在流程工業(yè)中的應(yīng)用

　　電力行業(yè)

　　高壓開關(guān)中SF6氣體中的水分含量檢測

　　在電壓輸送(100kV～400kV)的電力分布網(wǎng)絡(luò)中，電源開關(guān)或負載電流中斷往往是由兩個接觸點之間的電弧造成的。SF6具絕緣性，帶壓的SF6可有效控制電弧的形成。但是隨著時間的推移，水分的進入，導致SF6分解成其它產(chǎn)物，如氟氫化物。這不僅會影響到單臺設(shè)備的操作性能，而且當水分含量高時，副產(chǎn)物還會包括有強腐蝕性的氟化氫，將會加快開關(guān)接觸處的腐蝕，造成物理損壞，并且會蔓延到斷路器外殼內(nèi)的其它區(qū)域，加重破壞程度，給人身及設(shè)備帶來安全隱患。

　　在使用前，首先應(yīng)檢查由工業(yè)氣體供應(yīng)商提供的新的瓶裝SF6的水分含量，在使用由斷路器生產(chǎn)商提供的斷路器前也應(yīng)預(yù)先進行檢測。在SF6瓶裝氣的存放過程中，水分很容易從入口處進入。若保存良好，SF6的水分含量應(yīng)10ppmv，相當于常壓露點-60℃。在斷路器的生產(chǎn)商處，在最后階段或在加壓和使用SF6進行密封前，進行內(nèi)部的保養(yǎng)工作時，都要用干氣吹掃斷路器的外殼。最普通的做法是使用瓶裝的高純氮或其它惰性氣體，通過重復的加壓將水分吹掃至大氣中，直到外殼內(nèi)的水分含量降至10ppmV，相當于常壓露點-60℃。在現(xiàn)場檢查/連續(xù)監(jiān)測時，SF6中的水分含量必須控制在100ppmv，相當于常壓露點-42℃。

　　對于瓶裝氣的檢查或者斷路器外殼充裝前的干燥，均可以使用Cermax便攜式露點儀(見圖1)。這種儀器測量范圍較寬，可提供快速準確的測量，使用次級菜單可以選擇一個二級輸入，即手動設(shè)置或信號輸入氣體壓力，然后顯示SF6的ppmv單位，并可通過內(nèi)置的數(shù)據(jù)采集功能存儲10000個測量結(jié)果，然后通過使用Windows的超級終端或類似的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將存儲的數(shù)據(jù)下載到主機上。上述儀器同時也可用于斷路器外殼內(nèi)的SF6氣體的現(xiàn)場快速檢測。可以將樣品取出，也可以將樣品氣返回去繼續(xù)使用，或排放到大氣中，快速的測量意味著消耗更少的樣氣。對于連續(xù)在線測量，可使用CermetII露點儀。這種儀器需要供給主電源，或者使用Transmet露點變送器，24V直流供電，輸出信號是4～20mA或RS232/RS485信號，因此可以將信號輸入一個計算機中央處理系統(tǒng)，適于多個測量點的安裝。注意需將傳感器安裝在斷路器外殼內(nèi)的上部，以避免在外殼內(nèi)積累越來越多的顆粒狀污染物。對于要求高穩(wěn)定性及準確度的測量，可以選擇冷鏡式露點儀，S4000Integrale(見圖2)，其測量范圍是-60℃，可顯示多個工程單位，包括SF6的ppmv。測量準確度是±0.1℃，-40℃露點時其響應(yīng)速度大約是10min。可以在消耗樣氣最少的情況下得到最準確的測量。

　　發(fā)電機組冷卻用氫氣中的水分含量檢測

　　氫氣的熱導率遠遠高于其它氣體，因此在發(fā)電工業(yè)中，慣例方法是使用氫氣對發(fā)電機組定子線圈進行直接冷卻。由于發(fā)電機組的外殼無法密封，周圍空氣中的濕氣很可能侵入到機組內(nèi)，而且熱交換機會由于老化而產(chǎn)生空隙，濕氣也會由此滲入到氫氣中。所以氫氣的循環(huán)回路必須裝有除濕干燥機，持續(xù)地除去所吸收到的濕氣。否則氫氣中的濕氣會使得暴露的金屬部分產(chǎn)生凝露而出現(xiàn)跳火現(xiàn)象甚至導致慘重損失。如果氫氣露點超過上限，應(yīng)立即采取緊急措施，或停止使用并修理發(fā)電機，或立即重新壓泵，把干燥的氫氣泵入系統(tǒng)。

　　英國密析爾公司的TransmetIS變送器可將陶瓷濕度傳感部分安裝在采樣裝置上，對發(fā)電機組出口處和氫氣吸附干燥機出口處進行連續(xù)的在線測量。測量應(yīng)當在系統(tǒng)壓力滿量程下進行，以精確地提供在發(fā)電機組條件下是否會產(chǎn)生凝露這一信息。TransmetIS變送器擁有CENELEC的批準證書，可在危險區(qū)域?qū)扇細怏w進行露點測量。由于氫氣具有產(chǎn)生爆炸的危險，數(shù)字顯示儀應(yīng)遠離發(fā)電機組，安裝在指定的安全位置，而傳感探頭電纜組件應(yīng)配有電流隔離柵。監(jiān)控儀具有全功能的顯示和模擬輸出，并配置兩個由用戶設(shè)定的報警器，儀表可設(shè)置在“警告”和“立即停機”狀態(tài)。TransmetIS變送器能夠提供4-20mA或者0-20mA模擬信號，傳至控制室。密析爾本安型便攜式露點濕度儀CermaxIS可作為現(xiàn)場檢測工具使用?？焖俚姆磻?yīng)和方便的操作(帶數(shù)據(jù)記錄功能)可以讓用戶迅速地進行氣體分析。

　　水處理系統(tǒng)

　　現(xiàn)在水處理行業(yè)已經(jīng)越來越多地使用臭氧(O3)而非氯氣對純凈水進行處理。應(yīng)用場合主要有以下四種：飲用水、食品生產(chǎn)用水和制藥生產(chǎn)用水、游泳池水、污水處理后投入循環(huán)前的消毒等。氯化處理工藝不但成本高，而且在水運輸和氯化系統(tǒng)應(yīng)用中令人體健康和安全存在風險，鑒于此，水處理行業(yè)近年來一致使用臭氧消毒。臭氧和氯化有著相同的水處理效果，均為強效的氧化媒介，能攻擊水里的雜質(zhì)(特別對微生物介質(zhì))，并將其分裂成無害的殘渣后過濾出水系統(tǒng)。臭氧的優(yōu)點是對微生物起作用后，會裂變?yōu)橥耆珶o害的氧原子。