Natriummessung: Natriumanalysatoren für Kesselwasser und Dampf
Natriummessung im niedrigen Bereich in Speisewasser, Dampf und Kondensat: Natriumanalysatoren mit ionenselektiver Elektrode und SWAS-Systeme zum Turbinenschutz.
Messverfahren: Ionenselektive Elektrode
Was ist Natrium und warum wird es gemessen?
Natrium ist einer der empfindlichsten Reinheitsindikatoren bei Dampfkesseln und Turbinen. Mit dem Dampf mitgeführte Natriumsalze können sich auf Turbinenschaufeln ablagern und Wirkungsgradverluste sowie Spannungsrisskorrosion verursachen. Natrium ist zudem eine Frühwarnung vor Kondensatorleckagen, Erschöpfung von Ionenaustauschern oder unzureichender Demineralisierung. In Kraftwerken wird Natrium in Dampf und Speisewasser daher kontinuierlich im Spurenbereich überwacht.
Wo wird Natrium gemessen?
- Frischdampf- und Heißdampfproben: Für die Qualität des zur Turbine gehenden Dampfs.
- Speisewasser und Kondensat: Zur Erkennung von Kondensatorleckagen.
- Demineralisiertes Wasser und Ausgänge von Ionenaustauschern: Zur Frühwarnung vor Harzerschöpfung.
Wie wird Natrium gemessen?
Online-Natriumanalysatoren arbeiten nach dem Verfahren der ionenselektiven Elektrode (ISE). Eine natriumempfindliche Glaselektrode und eine Referenzelektrode erzeugen eine von der Natriumaktivität in der Probe abhängige Spannung; dieser Wert wird mit Temperaturkompensation in die Konzentration umgerechnet. Für eine genaue Messung bei sehr niedrigen Natriumgehalten wird der pH-Wert der Probe mit einem basischen Reagenz (zum Beispiel DIPA) angehoben, was die Störung durch Wasserstoffionen verringert und die Messung stabilisiert. Der Analysator kann in festgelegten Abständen automatisch oder halbautomatisch mit Standardlösungen kalibriert werden.
Natriumanalysator auswählen
- Erwarteter Natriumgehalt und Messbereich
- Reagenzverbrauch (Alkalisierungsmittel) und Wartungssatz
- Probenkühlung und Druckminderung; Integration in ein SWAS
- Installation in einem Schutzgehäuse oder in einem Panel
Natriummessung mit Tetra
Tetra liefert in der Türkei Prozessanalysatoren von Thermo Orion und übernimmt Installation, Versorgung mit Reagenzien und Verbrauchsmaterial, Inbetriebnahme, Kalibrierung und Service. Für Kraftwerke und Aufbereitungsanlagen werden im Werk in İzmir komplette SWAS- oder Panelsysteme mit Probenkühlung und -aufbereitung gebaut.
Häufig gestellte Fragen
In welcher Einheit und bei welchen Werten wird Natrium gemessen?
Bei Kesselwasser- und Dampfanwendungen wird Natrium meist in µg/L (ppb) im Spurenbereich gemessen. Ziel- und Alarmwerte richten sich nach Kesseldruck, Wasserchemieprogramm und den Anforderungen des Turbinenherstellers. Die untere Grenze des Messbereichs sollte daher deutlich unter dem Zielwert der Anlage liegen.
Wie wird ein Natriumanalysator kalibriert?
Natriumanalysatoren werden mit Natrium-Standardlösungen bekannter Konzentration oder nach dem Verfahren der bekannten Zugabe kalibriert. Da im Spurenbereich gemessen wird, ist es entscheidend, dass die bei der Kalibrierung verwendeten Behälter und das Wasser keine Natriumverunreinigung eintragen. Viele Analysatoren können die Kalibrierung in festgelegten Abständen automatisch oder halbautomatisch durchführen.
Welche Probleme sind bei der Natriummessung im niedrigen Bereich häufig?
Geht das Alkalisierungsreagenz aus oder wird zu wenig dosiert, sinkt der pH-Wert, und die Störung durch Wasserstoffionen führt zu hohen Werten. Die Elektrodenoberfläche verliert mit der Zeit an Empfindlichkeit, was das Ansprechen verlangsamt; daher wird die Elektrode regelmäßig nach Herstellerangaben rekonditioniert. Verunreinigungen in der Probenleitung und Temperaturschwankungen beeinflussen ebenfalls die Messstabilität.
Wie wird die Online-Natriummessung durch Laboranalyse überprüft?
Eine Stichprobe von der vom Analysator gemessenen Probenahmestelle kann mit einem empfindlichen Laborverfahren wie der Ionenchromatographie analysiert und die Ergebnisse verglichen werden. Im Spurenbereich ist besonders darauf zu achten, dass Probenbehälter und Transport keine Verunreinigung eintragen. Systematische Abweichungen sollten im Hinblick auf Kalibrierung oder Reagenzdosierung untersucht werden.
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