專利名稱：一種用于防爆區(qū)內(nèi)循環(huán)水中有機(jī)物含量的在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種循環(huán)水中有機(jī)物含量在線監(jiān)測的設(shè)備，屬于石化企業(yè)防爆區(qū)內(nèi)的 循環(huán)水中有機(jī)物含量測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
因為石化企業(yè)的水冷器數(shù)量很多，對循環(huán)水的需求量很大。循環(huán)水在循環(huán)換熱過 程中，需返回水廠處理，以將多余的熱量排出，并添加試劑以控制其濁度、離子含量和C0D， 處理后的循環(huán)水返回?fù)Q熱器。在循環(huán)過程中，存在大量的連接水廠和水冷器的管路，這些管 路大都處于室外、帶有一定的壓力，并且處于易燃、易爆區(qū)域。由于裝置老化、檢修質(zhì)量、密封損壞、操作波動等原因，水冷器的泄漏是國內(nèi)石化 企業(yè)中一個普遍存在的問題。水冷器的有機(jī)物泄漏將造成以下方面的問題(1)增加水廠 污水處理費用，如果發(fā)現(xiàn)不及時則需要置換大量的新鮮水并加入大量的防腐、殺菌等藥劑， 循環(huán)水系統(tǒng)需一個月甚至幾個月才能逐漸穩(wěn)定下來，嚴(yán)重地影響正常的生產(chǎn)工作；(2)給 生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的安全隱患，如發(fā)生安全事故將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以采取準(zhǔn)確而又實時的手段對循環(huán)水進(jìn)行監(jiān)測，可以避免石化企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng) 有機(jī)物泄漏造成的經(jīng)濟(jì)損失。但是對于包含上百臺水冷器的系統(tǒng)，目前僅在水廠循環(huán)水進(jìn) 口、出口離線監(jiān)測水中有機(jī)物的濃度，所以當(dāng)泄漏發(fā)生后，很難快速察覺泄漏事故的發(fā)生， 造成嚴(yán)重的污染和浪費，而隨后采取的逐臺排查確定泄漏的位置也需要大量的人力和時 間。所以在不影響循環(huán)水正常工作的情況下，在不同循環(huán)水系統(tǒng)管路中添加在線監(jiān)測裝置， 可以快速確定泄漏事故的發(fā)生，并大大縮小漏點的范圍，減少查漏的工作量和時間，具有比 較重要的意義。目前可以實現(xiàn)水中有機(jī)物在線分析方法主要有紫外分光光度法、紫外熒光分光光 度法、近紅外法、激光光纖技術(shù)等。但是由于石化企業(yè)循環(huán)水管路的特殊性，需要在室外、防 爆條件下工作，管路本身又帶有壓力，而現(xiàn)有紫外分光光度計等在線監(jiān)測的設(shè)備應(yīng)用有壓 力限制，設(shè)備本身不能防爆，不能應(yīng)用于低溫環(huán)境，使這些設(shè)備不能直接應(yīng)用于石化企業(yè)的 循環(huán)水監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種用于防爆區(qū)內(nèi)循環(huán)水中有機(jī)物含量的在線監(jiān)測裝置， 該裝置可以在易燃、易爆區(qū)域內(nèi)將循環(huán)水管路采樣出口壓力控制在監(jiān)測設(shè)備適用范圍內(nèi)， 進(jìn)而解決水冷器泄漏的快速查漏問題。該裝置可以將現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備應(yīng)用于石化企業(yè)循環(huán)水 管路水質(zhì)的在線監(jiān)測，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用于防爆區(qū)內(nèi)循環(huán)水中有機(jī)物含量的在線監(jiān)測裝置，其特征在于該裝置依 次包括進(jìn)口閥、減壓閥、監(jiān)測器進(jìn)口閥、監(jiān)測器、離心泵、止回閥和出口閥；所述進(jìn)口閥、減壓 閥、監(jiān)測器進(jìn)口閥、監(jiān)測器、離心泵、止回閥和出口閥與循環(huán)管路構(gòu)成監(jiān)測回路；所述的監(jiān)測器放置于防爆箱內(nèi)；在監(jiān)測器進(jìn)口閥和監(jiān)測器之間的管路上安裝有采樣閥，并在監(jiān)測器進(jìn) 口閥前端與離心泵入口前端設(shè)有一條帶有調(diào)節(jié)閥的旁通管路；在出口閥和止回閥之間的管 路上安裝壓力表；在離心泵入口與監(jiān)測器出口之間的管路上安裝安全閥。所述的監(jiān)測器采用紫外分光監(jiān)測器、紫外熒光監(jiān)測器、激光光纖監(jiān)測器和近紅外 在線監(jiān)測器中的一種或幾種的組合。在監(jiān)測回路的管路上設(shè)有電伴熱和保溫。本發(fā)明與現(xiàn)有的在線監(jiān)測裝置相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果①裝置采用減 壓閥和離心泵，可以降低采樣系統(tǒng)內(nèi)的壓力，能夠?qū)⒈旧聿荒蛪旱脑诰€監(jiān)測器用于循環(huán)冷 卻水系統(tǒng)中有機(jī)物含量的在線監(jiān)測，同時滿足循環(huán)水零排放的要求。②采用防爆箱放置監(jiān) 測器，可以在易燃、易爆區(qū)域內(nèi)工作，適合于石化企業(yè)循環(huán)水水質(zhì)的在線監(jiān)測；③該裝置自 帶電伴熱和保溫層，能夠避免冬季室外低溫冰凍，保證系統(tǒng)的正常運行；裝置采樣系統(tǒng)包含 減壓閥、止回閥和安全閥，可以保證采樣系統(tǒng)的電源在緊急停止時也不會發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)壓力 驟升，導(dǎo)致儀器的損壞，易于遠(yuǎn)程操作和就地維護(hù)。整個裝置安全、易于遠(yuǎn)程控制，適用監(jiān)測儀器范圍廣，特別適用于石化企業(yè)循環(huán)水 管路水質(zhì)的在線監(jiān)測并及時判斷水冷器的泄漏。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖中1-進(jìn)口閥；2-減壓閥；3-采樣閥；4-監(jiān)測器進(jìn)口閥；5-監(jiān)測器；6_調(diào)節(jié)閥； 7-安全閥；8-離心泵；9-止回閥；10-壓力表；11-出口閥11 ；12-防爆箱；13-電伴熱； 14-保溫層；15-循環(huán)管路。
具體實施例方式下面結(jié)合圖1對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和工作過程做進(jìn)一步的說明。圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖，該裝置依次包括進(jìn)口閥1、減壓閥2、監(jiān)測器 進(jìn)口閥4、監(jiān)測器5、離心泵8、止回閥9和出口閥11，所述進(jìn)口閥、減壓閥、監(jiān)測器進(jìn)口閥、監(jiān) 測器、離心泵、止回閥和出口閥與循環(huán)管路15構(gòu)成監(jiān)測回路；所述的監(jiān)測器5放置于防爆箱 12內(nèi)；在監(jiān)測器進(jìn)口閥和監(jiān)測器之間的管路上安裝有采樣閥3，并在監(jiān)測器進(jìn)口閥前端與 離心泵入口前設(shè)有一條帶有調(diào)節(jié)閥6的旁通管路；在出口閥和止回閥之間的管路上安裝壓 力表10 ；在離心泵入口與監(jiān)測器出口之間的管路上安裝有安全閥7，在監(jiān)測回路的管路上 設(shè)有電伴熱13和保溫14。本發(fā)明的各部件的作用如下1)進(jìn)口閥1、出口閥11 循環(huán)水管路停止運行期間進(jìn)行安裝，關(guān)閉時可對采樣系統(tǒng) 進(jìn)行安裝和調(diào)整，系統(tǒng)運行時調(diào)整開度對進(jìn)入裝置的流量進(jìn)行調(diào)控。2)減壓閥2 減壓閥安裝在進(jìn)口閥后，將監(jiān)測器進(jìn)口壓力降至0. IMpa以下，防止采 樣系統(tǒng)管路壓力超出監(jiān)測器的適用壓力范圍。3)采樣閥3 采樣閥安裝在監(jiān)測器進(jìn)口閥和監(jiān)測器之間的管路上，平時關(guān)閉，離線 采樣時開啟，用于離線監(jiān)測器的檢測和關(guān)閉系統(tǒng)時的排空。4)監(jiān)測器進(jìn)口閥4和調(diào)節(jié)閥6 采樣系統(tǒng)除監(jiān)測器管路外，還設(shè)置一旁通管路，調(diào) 整旁通管路上的調(diào)節(jié)閥6和監(jiān)測器進(jìn)口閥4，可以根據(jù)監(jiān)測器的不同要求調(diào)整監(jiān)測器內(nèi)的水流量和壓力。5)防爆箱12 將本身不防爆的監(jiān)測器放置其中，防爆箱設(shè)有電源線、信號線、伴熱 帶防爆接口，還設(shè)有循環(huán)水進(jìn)出管路接口 ；在防爆箱內(nèi)，有機(jī)物濃度被監(jiān)測器檢測出，并輸 出模擬量信號，傳送至監(jiān)測站。如果傳輸距離遠(yuǎn)，電流信號衰減較嚴(yán)重，在防爆箱內(nèi)安裝信 號放大器。6)監(jiān)測器5 監(jiān)測器可以采用紫外分光監(jiān)測器、紫外熒光監(jiān)測器、激光光纖監(jiān)測器 和近紅外在線監(jiān)測器中的一種或幾種的組合，激光光纖監(jiān)測器用于水路中大于C6的烴類 介質(zhì)含量的在線監(jiān)測；紫外分光監(jiān)測器用于水路中含有不飽和鍵的直鏈烴類和苯環(huán)類有機(jī) 物含量的在線監(jiān)測；紫外熒光監(jiān)測器用于水路中苯環(huán)類有機(jī)物的在線監(jiān)測；近紅外監(jiān)測器 用于水路中含有氫健的醇類、醚類有機(jī)物的在線監(jiān)測。7)安全閥7 安全閥安裝在離心泵入口與監(jiān)測器出口之間的管路上，監(jiān)測器出口 處，泄放壓力設(shè)置為0. IMpa，防止泵緊急停止時產(chǎn)生的水錘對系統(tǒng)造成危害。8)離心泵8 根據(jù)管路壓力選用小流量、高壓頭離心泵，將采樣水返回至循環(huán)水管 路中，該離心泵泵配有就地控制柱，可采用遠(yuǎn)程、就地兩種方式對離心泵的運行進(jìn)行控制， 當(dāng)現(xiàn)場或者控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，可無需調(diào)整閥門立即停泵，短期對采樣系統(tǒng)無影響。9)止回閥9 安裝在離心泵后，當(dāng)離心泵關(guān)閉時，防止循環(huán)水從采樣系統(tǒng)出口管路 倒流至系統(tǒng)。10)壓力表10 安裝在出口閥和止回閥之間的管路上，提供循環(huán)水管路的壓力和 離心泵的出口壓力數(shù)據(jù)，為離心泵的選型和運行狀態(tài)提供參考，并間接判斷采樣系統(tǒng)的流量。11)電伴熱13 包括防爆電伴熱和伴熱帶，防爆電伴熱的電源設(shè)置在防爆箱內(nèi)，伴 熱帶纏繞在采樣系統(tǒng)管路和閥門上，預(yù)防冬季氣溫很低時出現(xiàn)水路冰凍，損壞儀器，影響讀 數(shù)的準(zhǔn)確性。12)保溫層14 保溫層包裹在采樣系統(tǒng)管路和閥門上，預(yù)防冬季氣溫很低時出現(xiàn) 水路冰凍。實施例實施例1 某苯乙烯車間循環(huán)水管路壓力為0. 2Mpa,發(fā)生泄漏事故時水管內(nèi)可能 存在潤滑油，在循環(huán)水管路設(shè)置本裝置，安裝一套光纖在線監(jiān)測器(輸出信號4 20mA)，選 用離心泵出口揚程30m，額定電流2. 5A，減壓閥出口壓力小于0. 04Mpa，安全閥泄放壓力為 0. 06Mpa，電伴熱額定電流2A。監(jiān)測90天的結(jié)果表明，在線監(jiān)測裝置運行正常，停止時采樣系統(tǒng)無泄漏，開啟后 正常工作，光纖監(jiān)測器的讀數(shù)一直穩(wěn)定在30ppm左右，說明該管路內(nèi)水中存在潤滑油，有泄 漏事故發(fā)生。實施例2 某苯乙烯車間循環(huán)水管路壓力為0. 4Mpa,發(fā)生泄漏事故時水管內(nèi)可能 存在苯乙烯單體，在循環(huán)水管路設(shè)置本裝置，安裝一套紫外熒光在線監(jiān)測器(輸出信號4 20mA)，選用多級離心泵出口揚程50m，額定電流2. 7A，減壓閥出口壓力小于0. 06Mpa，安全 閥泄放壓力為0. IMpa,電伴熱額定電流2A。監(jiān)測60天的結(jié)果表明，在線監(jiān)測裝置工作正常，紫外熒光監(jiān)測器的讀數(shù)穩(wěn)定，趨 近于零，說明該管路內(nèi)水中無苯乙烯單體，無泄漏事故發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種用于防爆區(qū)內(nèi)循環(huán)水中有機(jī)物含量的在線監(jiān)測裝置，其特征在于該裝置依次 包括進(jìn)口閥(1)、減壓閥(2)、監(jiān)測器進(jìn)口閥(4)、監(jiān)測器(5)、離心泵(8)、止回閥(9)和出口 閥(11)；所述進(jìn)口閥、減壓閥、監(jiān)測器進(jìn)口閥、監(jiān)測器、離心泵、止回閥和出口閥與循環(huán)管路 (15)構(gòu)成監(jiān)測回路；所述的監(jiān)測器(5)放置于防爆箱(12)內(nèi)；在監(jiān)測器進(jìn)口閥和監(jiān)測器之 間的管路上安裝有采樣閥C3)，并在監(jiān)測器進(jìn)口閥前端與離心泵入口前端設(shè)有一條帶有調(diào) 節(jié)閥(6)的旁通管路；在出口閥和止回閥之間的管路上安裝壓力表(10)；在離心泵入口與 監(jiān)測器出口之間的管路上安裝安全閥(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種用于防爆區(qū)內(nèi)循環(huán)水中有機(jī)物含量的在線監(jiān)測裝置，其 特征在于所述的監(jiān)測器采用紫外分光監(jiān)測器、紫外熒光監(jiān)測器、激光光纖監(jiān)測器和近紅外 監(jiān)測器中的一種或幾種的組合。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種用于防爆區(qū)內(nèi)循環(huán)水中有機(jī)物含量的在線監(jiān)測裝置，其 特征在于在監(jiān)測回路的管路上設(shè)有電伴熱(1 和保溫層(14)。
全文摘要
一種用于防爆區(qū)內(nèi)循環(huán)水中有機(jī)物含量的在線監(jiān)測裝置，該裝置依次包括進(jìn)口閥、減壓閥、監(jiān)測器進(jìn)口閥、監(jiān)測器、離心泵、止回閥和出口閥，所述部件與循環(huán)管路構(gòu)成監(jiān)測回路。監(jiān)測器放置于防爆箱內(nèi)；在監(jiān)測器進(jìn)口閥和監(jiān)測器之間的管路上安裝有采樣閥，并在監(jiān)測器進(jìn)口閥前端與離心泵入口前端設(shè)有一條帶有調(diào)節(jié)閥的旁通管路；在出口閥和止回閥之間的管路上安裝壓力表；在離心泵入口與監(jiān)測器出口之間的管路上安裝安全閥。該裝置可以實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)中大于C6的烴類介質(zhì)、含有不飽和烴類和苯環(huán)類、具有氫健的醇類、醚類等的在線監(jiān)測。整個裝置安全、適用監(jiān)測器范圍廣且易于遠(yuǎn)程控制，特別適用于石化企業(yè)循環(huán)水管路水質(zhì)的在線監(jiān)測以及及時判斷水冷器的泄漏。
文檔編號G01M3/32GK102103073SQ201110039860
公開日2011年6月22日 申請日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者黨杰, 劉吉, 吳玉龍, 宋瑩華, 楊明德, 胡湖生, 陳鎮(zhèn) 申請人:清華大學(xué)