Application of detecting ducted liquid-chlorine in water supply factory

周柱榮  陳超明  潘立

(南海發展股份有限公司，廣東南海528200)

 　　摘要  分析介紹了氯瓶隱蔽性故障導致液氯流進加氯管道的檢測情況和解決方案并進行相應的設備選型、報警設定和報警處理措施的分析。

     Abstract: Analyze and introduce project of solveing and detecting liquid-chlorine inpour to ducting of chloration supply system because of malfunction of liquid-chlorine`vessel inside.And prosecute corresponding device, warning set point and warning operation.

     關鍵詞   液氯泄漏  檢測溫度  真空調節閥  報警

一、概況

    安全用氯一直是自來水廠安全生產的一項重要內容，特別是在國家對安全生產的日益重視，安全用氯在自來水廠生產中更顯得舉足輕重。在泄氯檢測方面，一般自來水廠都使用真空加氯機并安裝了漏氯報警儀和漏氯吸收安全裝置，這些裝置主要是針對氯庫的泄漏問題，在時間上是滯后的即是在泄漏的氯氣散發到空氣中才開始運作，目的在于減少事故造成的損失。然而在自來水廠生產過程中發現，特別是使用氣氯出口進行投氯的水廠，氯瓶本身一些隱蔽性故障難以發現，如氯瓶內的吸氣銅管A根部穿孔是很難發現的隱蔽性故障（見圖1），這些故障在自來水廠可能一年遇不到一次，但故障會使液氯流進加氯真空管道和加氯機，情況嚴重將會撐爆加氯機，從而發生液氯泄漏的事故。

                                    圖1

　　二、檢測方案

　　1、故障現象分析

　　由于上述隱蔽性故障在我廠已發生過，而且值班人員及時發現才沒有發生泄氯事故。針對此種故障發生及相隨出現的現象，我們發現溫度急劇變化是此種故障的最大而且是最易檢測的特征。這是由于液氯在高真空狀態下，會急劇汽化同時吸收大量的熱量，使得真空管段迅速結冰。此時，流出真空調節閥的液氯尚能完全汽化，液氯暫時流不進加氯機。但當真空管段完全結滿冰后，液氯不能再通過管道向外界吸收大量的熱能，液氯也就不再完全汽化，部分液氯直接流進加氯機，在加氯機內迅速汽化并形成一定壓力可將加氯機某些部件撐爆，從而損壞加氯機并造成液氯泄漏的事故。

　　2、檢測方案及設備選型

　　根據以上分析，為了及時發現液氯流進加氯真空管道，我們采取了真空管段溫度檢測的方案，而且溫度傳感器只能安裝在真空管段的表面。在設備選型方面，我們選用的設備參數如下：溫度傳感器采用PT100（卡箍背夾式即管道表面安裝方式，直徑由用戶真空調節閥出口管道決定）測量范圍：-50℃~ +50℃，溫度變送器采用DLFZPT100—02，輸入為24VDC電源，輸出為4~20MA。                            信號處理方面，將4-20MA信號送到PLC（水廠已有一個Modicon  PLC網絡），由PLC監測檢測點的溫度變化及報警并在上位機生成歷史曲線。

　　3、檢測點的確定

　　經上述分析此種故障真空管段的溫度變化最急劇、最明顯，因而檢測點定在真空管段是最合理的。從檢測時間上，越早發現越有利于事故的控制。而壓力管段與真空管段的交匯點是汽化最為劇烈，在檢測時間上是最早的。所以，檢測點確定在真空管段靠近真空調節閥出口處的C點（見圖2）為最合理。

圖2

4、報警設定值的確定

   報警設定值有兩種方法可確定，即定點溫度報警和溫度變化的斜率值報警。對于象我廠的南方氣候，采用定點溫度報警，報警值設為0℃~5℃（我廠常年氣溫很少低于5℃，排除氣溫因素影響，此值在上位機上可由值班人員根據季節的不同而改變報警值），同時由于故障的剛出現，檢測點迅速吸熱而結冰，這時液氯還不能流進加氯機，此時報警處理可防止事故的進一步發生。采用溫度變化斜率值報警時，可設定為單位時間內檢測溫度下降到設定值并延時后輸出報警，以防止其他因素影響。根據我廠的實際，選用定點溫度報警并在中控室上位機輸出聲音、文字報警的同時，加氯間亦輸出聲光報警以通知值班人員及時處理故障，見圖3。

圖3

　　5、報警處理措施

　　經過以上方案的處理，只要液氯一流出真空調節閥，傳感器即時檢測出液氯流進了加氯真空管道，立即通過PLC及上位機進行報警，通知值班人員處理。這時值班人員需將投入運行的氯瓶立即關閉，用加氯機將管道內的液氯完全抽出，并切換到備用氯瓶組。再根據氯瓶連接的出氣銅管的冒汗、結冰情況查出故障氯瓶。這樣，在沒有發生泄氯事故的情況下就能檢測并處理因氯瓶問題而造成的液氯通過出氣氯管流出的事故，防止了液氯泄漏的事故發生。

　　三、效果

　　以上方案，于2002年中在我桂城水廠已實施應用。2002年12月22日我廠第三期工程投氯系統一組2號瓶在投入使用半小時后，該報警系統動作發出現場聲光報警和上位計算機聲音文字報警通知值班人員。值班人員到場檢查發現氯瓶出氣口、氯氣高壓管段以及檢測C點結霜，加氯機仍能正常投加。值班人員迅速按照報警處理措施進行處理。后將事故氯瓶送返廠家檢測，發現氯瓶的確存在損壞，圖1 A管在接近出氣閥彎管段彎折斷裂。應用結果表明，此方案設備性能穩定、抗干擾能力強、事故反應迅速。在液氯泄漏到空氣之前就檢測出液氯流出真空調節閥并進入到加氯真空管道，并立即報警通知值班人員進行處理，將事故發現并處理于萌芽階段，為自來水廠的安全生產提供了保證。而且，這種方案具有投資少，效果良好等特點。 

周柱榮zhou zhu rong（1974- ），男，漢族，廣東南海人，機電工程師。工作于南海發展股份有限公司，聯系電話：0757-6366254，Email：nhzzr@TOM.COM，聯系地址：廣東省南海市桂城水廠，郵編：528200。