隨著高硫(酸性)原油的加工越來越多，碳氫化合物加工企業(HPI)對酸性氣體腐蝕與排放的控製日趨嚴格。為了提高過程的可靠性，pHceliangdegenzongjilubiandeyouweizhongyao。ruguowufajishijiejuewenti
，zaixianceliangjiubiandemeiyouyiyile。erqiejishifaxianwentisuozai
，youyujidinggongxudejuxianxing，yewangwangwufajinxingyouxiaodeweihu。

   全球性的商業競爭愈演愈烈，使生產型企業也更加講究操作的效率並力爭更大的利潤空間。而分析儀表無疑是幫助企業優化工藝流程、提高過程安全性及生產力的最佳工具。HPI企業趨向於對儀表按需維護。而新型智能化pH電極和自動化技術相結合
，就能為您提供這種可靠的、具有維護提醒功能的測量係統。

腐蝕與過程控製

   在許多煉油廠，硫化銨引起的腐蝕是非常嚴重的，需要由在線的pH來監測。通過對酸水中和過程的pH監jian控kong，可ke以yi有you效xiao避bi免mian腐fu蝕shi，延yan長chang高gao架jia冷leng凝ning管guan和he其qi它ta工gong藝yi管guan道dao的de使shi用yong壽shou命ming。這zhe可ke以yi明ming顯xian降jiang低di維wei護hu費fei用yong
，減jian少shao抗kang腐fu蝕shi劑ji的de使shi用yong量liang
，並bing大da大da縮suo短duan被bei動dong停ting機ji時shi間jian。

   在原油蒸餾單元裏，通過pH值的異常變化可以找出脫鹽係統的故障所在。在脫鹽點測量pH有助於打散乳濁液並避免汙染物毒害下遊使用的昂貴的催化劑。

   氫化裂解和氫化加氫裝置也容易受到硫化銨的腐蝕，高溫、高壓的條件對pH測量的可靠性要求更高。汽提塔的pH測量點要求更苛刻，因為它不僅用於防腐
，更用於提高汽提效率。

   腐蝕不但會造成資產損失，還會引起一係列的安全問題，比如揮發性產品一旦泄露就可能引發火災或爆炸。在酸水測量點，監測pH的目的是防止H2S類氣體的意外釋放，引起致命的泄露，危害環境。HPI企業都在尋找新的辦法來避免因腐蝕問題引起的巨大損失。

   在石化行業，如乙烯的生產中，pH測量占據著十分重要的角色。例如

，急冷塔的水受反應影響很大
，會變得渾濁，腐蝕性很強，而腐蝕性的條件對pH測量很不利。錯誤的pH值會降低產率，影響排放達標

，甚至還會威脅到過程的安全性。在這些動態點測量pH的目的是要優化工藝過程的操作，而在這樣的條件下需要特別可靠的分析係統才能把pH測好。

測量難點

   常chang見jian的de測ce量liang問wen題ti多duo由you電dian極ji隔ge膜mo被bei微wei粒li堵du塞sai引yin起qi，以yi及ji敏min感gan膜mo部bu分fen被bei物wu理li性xing覆fu蓋gai或huo發fa生sheng化hua學xue反fan應ying引yin起qi包bao裹guo。隔ge膜mo堵du塞sai會hui引yin起qi測ce量liang值zhi的de偏pian移yi或huo漂piao移yi，而er敏min感gan膜mo的de覆fu蓋gai會hui使shi響xiang應ying速su度du從cong等deng於yu或huo小xiao於yu10秒，延長到幾分鍾之久。薄至1mm的表麵覆蓋層

，就會使pH值無法檢測。

   大多數的維護工程師已經對上述苛刻環境下的pH校準工作非常熟悉了。經常清洗電極有助於提高測量精度、延長電極壽命，經常校準可以彌補響應時間、偏移和斜率的改變。而實際上我們的客戶往往缺乏足夠的人力來做這些瑣碎的工作。實現可靠pH測量的解決方案就是提供一套綜合係統

，將電極的自動清洗、校準與智能化診斷功能合而為一。

自動化係統

   使用自動清洗、校準係統的目的就是使pH電極處於理想的工作狀態。模塊化係統的組成之一提拉式護套可以保證在不中斷生產的前提下將電極從測量介質中抽出來，電極的衝洗、清洗以及2點校準都可以在護套內自動完成。

   模mo塊kuai化hua的de係xi統tong組zu成cheng給gei用yong戶hu提ti供gong了le選xuan擇ze的de空kong間jian
，較jiao輕qing的de汙wu染ran可ke用yong清qing水shui間jian斷duan性xing衝chong洗xi，較jiao重zhong的de結jie垢gou汙wu染ran則ze需xu要yao徹che底di的de化hua學xue試shi劑ji來lai清qing洗xi。徹che底di的de全quan自zi動dong係xi統tong是shi指zhi清qing洗xi之zhi後hou再zai實shi現xian兩liang點dian校xiao準zhun功gong能neng。係xi統tong既ji可ke以yi獨du立li操cao作zuo也ye可ke以yi集ji成cheng進jinDCS係統裏。

   提拉式護套有兩個功能，第一個功能是在不中斷生產的前提下將電極抽出，第二個功能是提供一個腔體以供電極的清洗和校準。圖2是(shi)提(ti)拉(la)護(hu)套(tao)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)示(shi)意(yi)
，位(wei)置(zhi)一(yi)是(shi)未(wei)清(qing)洗(xi)電(dian)極(ji)所(suo)處(chu)的(de)正(zheng)常(chang)測(ce)量(liang)位(wei)置(zhi)，位(wei)置(zhi)二(er)是(shi)電(dian)極(ji)已(yi)經(jing)被(bei)提(ti)拉(la)進(jin)護(hu)套(tao)腔(qiang)體(ti)內(nei)，與(yu)測(ce)量(liang)介(jie)質(zhi)完(wan)全(quan)隔(ge)絕(jue)。電(dian)極(ji)先(xian)被(bei)衝(chong)洗(xi)
，再(zai)由(you)注(zhu)入(ru)的(de)清(qing)潔(jie)液(ye)進(jin)行(xing)清(qing)洗(xi)，通(tong)過(guo)混(hun)勻(yun)以(yi)及(ji)溶(rong)液(ye)的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)份(fen)的(de)作(zuo)用(yong)，可(ke)以(yi)去(qu)除(chu)各(ge)種(zhong)頑(wan)固(gu)的(de)汙(wu)物(wu)。

   在清洗步驟完成後，兩種標準緩衝液相繼注入腔體，與此同時
，校準開始進行。校準完成後，電極再次被衝洗
，而後被推入測量位置。

   這些操作步驟允許自由編程

，詳見圖4所(suo)示(shi)。根(gen)據(ju)係(xi)統(tong)的(de)設(she)定(ding)，電(dian)極(ji)從(cong)測(ce)量(liang)環(huan)境(jing)中(zhong)提(ti)出(chu)，衝(chong)洗(xi)過(guo)程(cheng)由(you)水(shui)和(he)氣(qi)交(jiao)替(ti)進(jin)行(xing)
，為(wei)了(le)避(bi)免(mian)腔(qiang)體(ti)內(nei)不(bu)同(tong)溶(rong)液(ye)之(zhi)間(jian)造(zao)成(cheng)交(jiao)叉(cha)汙(wu)染(ran)，每(mei)兩(liang)步(bu)操(cao)作(zuo)之(zhi)間(jian)都(dou)要(yao)執(zhi)行(xing)衝(chong)洗(xi)步(bu)驟(zhou)。衝(chong)洗(xi)之(zhi)後(hou)
，用(yong)於(yu)清(qing)洗(xi)的(de)化(hua)學(xue)液(ye)體(ti)注(zhu)入(ru)腔(qiang)體(ti)並(bing)浸(jin)泡(pao)一(yi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)。

   清洗完成後
，第一種緩衝液被引入，變送器的緩衝液自動識別功能可以讀出正確的pH數值，穩定後儲存第一個mVzhi，zhihoudierzhonghuanchongyezhuru，duchuhouchucunxialai。xielvhelingdiankeyizidongjisuanbingchucun，xiaozhunwancheng。zaijingguoyilunchongxihou，dianjijiukeyibeizhongxincharuceliangweizhi。chongxiheqingxiguochengduiyugaishandianjideceliangxingnengheyanchangshiyongshoumingqizhezhiguanzhongyaodezuoyong。liangdianxiaozhundebuzhoushiyongyurenheshiyongzhiqiandebixuxiaozhun。

智能pH傳感器

   智(zhi)能(neng)電(dian)極(ji)商(shang)業(ye)化(hua)已(yi)經(jing)有(you)很(hen)多(duo)年(nian)了(le)，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)校(xiao)準(zhun)數(shu)據(ju)的(de)儲(chu)存(cun)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)識(shi)別(bie)方(fang)麵(mian)，而(er)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)電(dian)極(ji)已(yi)經(jing)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)越(yue)了(le)這(zhe)一(yi)舊(jiu)的(de)概(gai)念(nian)
，它(ta)能(neng)為(wei)電(dian)極(ji)的(de)維(wei)護(hu)和(he)更(geng)換(huan)提(ti)供(gong)明(ming)確(que)的(de)指(zhi)導(dao)。這(zhe)就(jiu)是(shi)說(shuo)
，它(ta)能(neng)提(ti)供(gong)一(yi)種(zhong)預(yu)知(zhi)性(xing)的(de)維(wei)護(hu)提(ti)示(shi)，而(er)不(bu)是(shi)被(bei)動(dong)的(de)。

   智能化電極管理(ISM)基於數字芯片技術，在pH的測量管理上開創了一個新的標準。係統由pH傳感器和變送器組成
，傳感器的前端植入了記憶芯片
，由變送器提供動力並讀取。電極的相關數據，諸如識別
、校準、操(cao)作(zuo)時(shi)間(jian)及(ji)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)等(deng)均(jun)可(ke)以(yi)被(bei)記(ji)錄(lu)下(xia)來(lai)。這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)用(yong)於(yu)連(lian)續(xu)地(di)監(jian)測(ce)電(dian)極(ji)狀(zhuang)態(tai)，並(bing)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)情(qing)況(kuang)推(tui)薦(jian)合(he)適(shi)的(de)維(wei)護(hu)。自(zi)適(shi)應(ying)性(xing)的(de)診(zhen)斷(duan)信(xin)息(xi)給(gei)予(yu)用(yong)戶(hu)預(yu)維(wei)護(hu)指(zhi)導(dao)，因(yin)而(er)可(ke)以(yi)大(da)大(da)減(jian)少(shao)工(gong)廠(chang)的(de)停(ting)機(ji)時(shi)間(jian)和(he)維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)。

   電極的輸出實際上是數字信號
，以保障在幹擾的環境下獲得可靠的測量值。係統帶來的好處：

·安裝 – 即插即測功能
·校準 – 預校準，自適應校準計時器和校準數據記憶功能
·故障查找 – 預診斷功能
，傳感器網狀圖
·傳感器更換 – 基於實際使用狀況記錄的電極老化度監測
·數字信號傳輸

即插即測

   傳統的pH電極的安裝首先需要校準
，這就要求工作人員攜帶緩衝液到現場進行兩點校準，且不論戶外的條件可能很惡劣，還很耽誤時間。

   新的數據儲存功能的好處就是可以通過一個USB接jie口kou和he計ji算suan機ji連lian接jie起qi來lai對dui電dian極ji進jin行xing離li線xian的de校xiao準zhun
，這zhe也ye就jiu是shi說shuo，可ke以yi在zai一yi個ge較jiao為wei舒shu適shi的de環huan境jing裏li，例li如ru實shi驗yan室shi
，對dui電dian極ji進jin行xing預yu校xiao準zhun，而er不bu需xu要yao拎lin著zhe清qing洗xi液ye和he緩huan衝chong液ye跑pao來lai跑pao去qu。

   dianjidexiaozhunshujudouchucunzaixinpianli
，biansongqizhiyaohedianjilianshangjiukeyishixianshujudegongxiang。zhebudankeyibimianshezhishangdecuowu，haikeyilijijinxingceliang。ciwai，ruanjianhaitongguotigongxiaozhunheweihuguanlijinyibuwanshanleISM的功能。

增強的診斷功能

   診斷功能為變送器提供了連續的傳感器使用和維護信息。通過監測膜阻抗和參比電極阻抗，ISM能夠提供基於實際使用狀態的診斷信息。監測過程的pH值、溫度和使用時間，ISM就可以測算出電極何時需要校準
、清洗和更換。維護要求可以提前獲知，所有數據都可以在變送器的本地化界麵裏讀取，同時
，FF和Profibus網絡裏也可以讀取到這些數據
，ISM為您提供真正的預知性維護。

老化度監測

   ISMdezhuyaogongnengzhiyijiushidianjidelaohuadujiance。youlezhezhonggongneng
，jiukeyijingquediyuzhidianjiheshixuyaoweihu，jikeyibimianyintiqiangenghuanerzaochengdelangfeiyoukeyibimiandianjitufaguzhangdaozhidejihuawaitingji。

   在苛刻的環境下使用無疑會大大縮短電極的壽命，升溫會加快pH電極的老化，既然溫度傳感用於進行溫度的補償，那麼記錄的溫度數據就能預測出電極剩餘的工作時間。過高或過低的pH值也會影響電極的壽命
，公式(1)列出了這些因素對電極壽命的影響。

Wear = Time in service (fpH)(fT)(fC)          (1)
而：
fpH =和溶液pH值有關
fT =和溫度有關
fC =和所測介質的化學組成有關

   電極的老化程度有兩種簡單的顯示方式：條狀圖的黑色填滿時就意味著電極已經損耗到極點必須要更換了
；另一條信息就是電極曾經經受過的最高溫度
，這對於因現場降溫失效或過程漂移異常引起的問題能夠提供有用的診斷信息。

   影響電極使用狀態的七個因素，包括電極的老化度，周長顯示的是電極最佳狀態，超過內圈則為預警範圍[圖例為校準時間已過(預警)，其它參數都顯示為良好。

自適應校準

   許多變送器可以設置校準間隔並能在超時後發出提醒，殊不知
，影響電極使用壽命的因素也一樣會影響電極的校準間隔，pH電極的性能和現場使用條件的關係很大，因此對診斷功能的要求就比較高。

   “pH適應性校準循環”正是為此而設計的。在pH測量中，可以使用一種可比的老化模型(如圖6所示)來補償電極的損耗。假如在苛刻的條件下使用，自適應校準計時器很可能會提示你在10天後就需要校準電極了而非原定的14天。這種功能可以避免電極在過度疲勞的狀態下繼續使用而影響測量精度。

係統解決方案

   采用帶自動清洗和校準功能的pH測量係統，可以大大降低維護工作量，使工人們可以從單調重複的清洗工作中解放出來去做一些要求更高的工作。

   我(wo)們(men)已(yi)經(jing)知(zhi)道(dao)影(ying)響(xiang)電(dian)極(ji)表(biao)現(xian)的(de)種(zhong)種(zhong)幹(gan)擾(rao)因(yin)素(su)，測(ce)量(liang)這(zhe)些(xie)參(can)數(shu)就(jiu)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)電(dian)極(ji)的(de)診(zhen)斷(duan)功(gong)能(neng)，而(er)對(dui)日(ri)常(chang)數(shu)據(ju)的(de)分(fen)析(xi)和(he)處(chu)理(li)則(ze)可(ke)以(yi)幫(bang)您(nin)做(zuo)到(dao)預(yu)知(zhi)式(shi)的(de)維(wei)護(hu)。采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)化(hua)電(dian)極(ji)管(guan)理(li)(ISM)可以獲得預知的數據，幫您判定何時需要進行維護
，避免由於電極故障導致計劃外的停機。

   以上幾點均可以改善在線pH的測量性能，為了滿足HPI企業的需求，需要將自動清洗和校準功能與智能化電極管理結合起來。除了能實現更長的電極壽命、減少人為幹擾，還能提高測量精度和可靠性
，而減少的停機時間，提高的過程效率，工廠安全性的加強

、更嚴格的pH控製帶來的產品質量的提升和腐蝕的降低，對我們的客戶來講則是更無形的效益。