[其他]水质管理法及其所采用的电导率测量方法和装置

说明书

本发明涉及水质管理方法及其所采用的电导率测量方法和电导率测量装置。特别涉及原子能发电、火力发电等设备中高温水的水质管理、该水溶液中所用金属构件材料腐蚀速度的探测以及所采用的电导率测量方法和电导率测量装置。

由于高温水中所含的微量杂质对所分析的金属材料的腐蚀有影响，所以在原子能发电及火力发电设备中，水质的管理方法是：对高温水取样，经过冷却减压后，在室温下连续监视其电导率的变化，以便控制室温电导率的数值，使其不超过允许值。也就是说，为了连续监视腐蚀环境及杂质混入状况，室温电导率测量方法至今还是适用的。对于使用这种室温电导率测量装置的水质管理法，建议参照特开昭59-60293号专利公报所记载的方法。

但由于水本身的离解度和杂质的离解度各自对温度具有不同的依赖性，所以用上述方法，根据室温下的测定值很难正确评价腐蚀环境温度下的高温电导率。因此，象以室温电导率为依据的现有技术的高温水质管理法中，水质管理基准值是凭经验设定的，这就难以设定出通用而合理的基准值。再则，即使室温电导率相同，随着所含杂质的化学形态的变化，对高温水中腐蚀速度的影响也将明显不同，因而对室温电导率管理基准值的设定，有过分严格、大大超过需要的问题。

从另一方面讲，由于原有的方法对杂质化学形态的分析工作是脱机进行的，分析时间长，因此水质骤变时难以迅速探测出其中的杂质，特别是难以探测出能大大加速高温水腐蚀的C1（氯）离子，并且难以诊断出异常现象的原因。

本发明的目的是取代现有技术的以室温电导率为基准的水质管理方法，而以腐蚀环境温度区的高温电导率以及从腐蚀环境温度至室温的电导率的温度依赖性为基准，且考虑杂质化学形态对较高温水中腐蚀的影响，以实现更合理的水质管理。

上述目的通过采用以下两种水质管理法而达到。

第1种包含下述（a）～（c）的步骤：

（a）对被测水溶液，分别在不同的温度点Ta至Tn内测量两点以上的电导率，求得电导率与温度的关系;

（b）将由上述（a）中得到的关系应用到预先求得的各种物质的温度与电导率的关系中，从而确定上述被测水溶液中的溶解物质;

（c）对已确定的溶解物质，将在上述（a）中的测量温度内最低温度Ta处的电导率应用于预先求得的各种物质在相同温度Ta处的电导率与浓度的关系，判断该溶解物质的浓度。

第2种包括下述（A）～（F）的步骤：

（A）对被测水溶液，在温度Ta至Tn内至少分别测量两点以上不同温度点的电导率，求得电导率与温度的关系，为此，在上述被测水溶液中至少浸入一对电极，在电极间施加交流电压，在使频率变化的同时测定上述水溶液中各温度点的电极间复交流阻抗;

（B）根据上述各复交流阻抗的频率响应，求出被测水溶液在上述各测量温度点处的液体阻抗;

（C）根据上述液体阻抗，求出上述温度Ta至Tn各点的电导率;

（D）将上述测量温度Tn中的最高温度处该温度与电导率的关系应用于预先求得的各种物质的电导率与腐蚀速度的关系，推算出与该水溶液接触的金属构件的腐蚀速度;

（E）把上述温度Ta至Tn内的测量温度与各电导率的关系应用于预先求得的与各种物质有关的温度与电导率的关系，确定上述被测水溶液中的溶解物质;

（F）将上述（C）中的电导率中最低温度点Ta处的电导率与温度的关系应用于预先求得的各种物质在相同温度Ta时的电导率与浓度的关系，对确定的物质，推算出该物质的浓度;

本发明是根据发明者的下述新见解而实现的。

（1）即使溶解物质是强电解质，在比室温高的较高温水中，实质上也不能完全离解。即，相对于离子状态的溶解物质浓度而言，不能忽略高温水中未离解成离子而处于分子状态的溶解物质浓度;

（2）处于不完全离解状态的高温电导率与高温水中的腐蚀速度关系密切，腐蚀速度按高温电导率的 1/2 倍的比例增加;

（3）不完全离解的程度随溶解物质的种类而异，特别在150℃以上的高温区，各溶解物质的电导率相差很大;

（4）由于高温水中的腐蚀速度不随杂质的化学形态而变，而是以高温电导率的 1/2 倍的比例增加，所以只要把腐蚀环境温度区的高温电导率作为基准，即可根据通用的基准值，准确地控制腐蚀环境，控制精度不受混入杂质化学形态的影响;