概要
在各种水蒸汽循环中，发电厂的正确pH测量是腐蚀风险监测的关键因素。可以使用玻璃pH电极进行测量，但需要设计用于低电导率，高温和高压的pH探头。通过测量强酸离子交换剂之前和之后的电导率，也可以获得准确的pH值。这些测量用于计算pH。这是一种广泛接受的方法，它不需要高温和高压pH探头。这种类型的测量通常用于给水和锅炉水，在欧洲非常流行。它也是VGB组织推荐的。
电厂水质要求
在发电厂过程中，所用水的pH值**关重要。由于pH超出推荐范围的水会导致设备和基础设施的腐蚀。对于发电厂公司而言，由于腐蚀导致的意外维护或停机可能非常昂贵。监测发电厂中使用的水的pH和电导率允许控制这些参数，从而降低维护要求。
测量挑战
使用标准玻璃pH电极直接测量pH值存在一些挑战。**关键的挑战是获得电厂运行中使用的纯净水和超纯水的精确测量。在纯净或超纯条件下使用标准电极可能导致读数不稳定和不正确。另外，发电厂内的运行条件可能产生破坏性电势，这会使测量结果偏斜。在超纯水中持续测量pH值也需要频繁的电极维护。标准pH电极易碎，需要常规重新校准。更准确和可靠的替代方案是使用差分电导率测量的ph计算。
溶氧测量用于腐蚀防护
包括VGB（德G）和EPRI（美G）在内的一些组织建议根据溶解氧浓度进行额外的腐蚀试验。清洁水通常具有较高的溶解氧含量，这导致对钢管的更好的腐蚀保护。 如果无法获得高水纯度，则腐蚀保护更多地取决于pH 值。因此，正确测量pH值非常重要。
纯水和超纯水中差分电导率测量的pH值计算
通过差分电导率（EC）计算pH值的设置：
在强酸阳离子交换剂之前和之后，必须同时测量两个EC探针。该设置测量两个不同的EC值。阳离子交换剂之前的探针测量比电导率，而阳离子交换剂之后的探针测量阳离子电导率。
ph计算公式
VGB标准VGB-S-006-00-2012-09-EN使用以下公式计算pH值为7.5**pH 10.5的纯/超纯水的pH值：
pH B = log [Cond SC - （Cond CC / 3）/ C B ] + 11
哪里：
- Cond SC 定义了特定的电导率
- Cond CC定义阳离子电导率（或酸电导率）
- C B是取决于碱化剂的因素
下表列出 了常见碱化剂的C B值：
| Alkalizing Reagent | C B. |
|---|---|
| 氨 | 273 |
| * | 243 |
| * | 243 |
| 氢氧化锂 | 228 |
氨试剂模型的替代品：
另一个等式也可用于氨试剂模型：
pH = log [Cond SC - （Cond CC / 3）] + 8.6
其他考虑因素
必须满足以下规范才能成功计算出有效的pH值：
- 7.5 <pH <10.5（NH3：7 <pH <10; NaOH：7 <pH <10.7）
- 磷酸盐浓度低于0.5毫克/升
- 试剂必须是氨或*
- 低于pH值8，与碱性试剂的浓度相比，样品与其他试剂的污染必须非常低
温度补偿
基于用户选择的转换模型，将**探针的电导率读数转换为25℃的参考温度。例如，在经典的全挥发处理（AVT）中，设定氨的温度转换模型。还有其他补偿模型可供选择。通常，使用的转化模型基于主要化学物质。
交换树脂应交换带正电的离子作为质子。因此，碱化试剂用水代替，中性盐，氯化钠（NaCl）转化为盐酸（HCl）。由于这些反应，第二电导率读数的温度补偿模型需要设定为强酸。
交叉检查
由于极低的电导率和相关的误差测量风险，在这些条件下用玻璃pH电极进行交叉检查是不合适的。
计算pH测量的优点
基于差分电导率测量的ph计算是用玻璃电极进行常规pH测量的可靠且低维护的替代方案。甚**在含有碱性试剂混合物的样品中也可以采用这种技术。优点包括：
- 在没有导电率低的样品中玻璃pH电极的典型限制的情况下，计算的pH值更准确
- 与玻璃pH电极相比，EC传感器在很长一段时间内保持稳定，维护**少
- 该算法产生可靠的结果
- 由于浓度和电导率之间的线性关系而具有更高的灵敏度（与浓度和pH之间的对数关系相比）
Sensorex产品用于超纯水中的电导率监测
可以使用具有电池常数k = 0.1的不锈钢电导率传感器收集差分pH计算的电导率测量值。这些传感器在典型的电厂监测温度，压力和电导率条件下运行良好。
使用电导率变送器将传感器集成到在线监测系统中。将计算公式输入PLC，使用电导率传感器测量值计算pH值。
