GB T 18300-2011 自动控制钠离子交换器技术条件.pdf

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1、ICS 23.020.30 G 93 道2中华人民主t-、和国国家标准GB/T 18300一2011代替GBjT18300-2001 自动控制制离子交换器技术条件Specification for automatic control sodium ion exchange 2011-11-21发布2012-05-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检班总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 18300一2011目次前言.1 1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义.4 分类与型号-5 技术要求.46 检验及试验方法.7 检验规则.88 标志、包装、运输和贮存.10 G/T 1830

2、0-2011 .L. . 目U自本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替GB/T18300一2001(自动控制铀离子交换器技术条件)，与GB/T18300-2001相比，主要变化如下:一-修改和增加了部分规范性引用标准;补充修改了部分术语和定义，其中自用水率修改为再生自耗水率，并重新作了定义;一-修改了型号表示方法;一二提高了交换器设计压力;一一修改了表4中的交换器主要性能指标;一修改了部分设计要求;一一一补充了检验和试验的方法;一-提高了无故障动作试验的切换次数;一一一增加了耐压试验、空气止回性能、盐水液位控制性能等检验项目;一二增加了交换器在现场检验和调试的要求p二一

3、取消了附录A自动控制制离子交换器工艺系统和程序控制原理图。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会CSACjTC262)提出并归口。本标准负责起草单位z中国锅炉水处理协会。本标准参加起草单位:中国特种设备检测研究院、宁波市特种设备检验研究院、温州市润新机械制造有限公司、广州市特种承压设备检测研究院、元锡国联华光电站工程有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院、北京滨特尔洁明环保设备有限公司、济宁市福美莱水处理有限公司、北京英带环保设备有限公司。本标准主要起草人:王骄凌、钱公、周英、伍孝荣、杨麟、徐月湖、胡月新、温卫民、徐爱国、丛郁。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一-GBjT1

4、8300-2001。I G/T 18300-2011 自动控制制离子交换器技术条件1 范围本标准规定了自动控制铀离子交换器(以下简称交换器)的术语和定义、分类与型号、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等要求。本标准适用于工作压力不大于0.6MPa，采用多路阅自动控制的铀离子交换器。本标准不适用于流动床、移动床铀离子交换器，也不适用于非自动控制的铀离子交换器。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 1576-2008 工业锅炉水质GB/

5、T 3854 增强塑料巴柯尔硬度试验方法GB/T 5462 工业盐GB/T 6909 锅炉用水和冷却水分析方法硬度的测定GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB/T 13659 001 X 7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂GB/T 13922.2 水处理设备性能试验离子交换设备GB/T 15453 工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定GB/T 50109 工业用水软化除盐设计规范JB/T 2932 水处理设备技术条件3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 GB/T 13922.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。自动控制铀离子交换器automatic control so

6、dium ion exchanger 根据某种设定条件能够自动启动再生过程，并采用铀盐作为再生剂的离子交换器。运行周期service cycle 在额定出力条件下，交换器再生后，开始投运制水至失效这一周期内的累计运行时间。工作压力working pressure 交换器人口处进水的表压力。工作温度working temperature 介质在交换器正常工作过程的温度。1 G/T 18300-2011 3.5 E行service水通过交换器中的离子交换树脂层，除去水中大部分或全部钙、镜离子的过程。3.6 反洗back wash 离子交换树脂失效后，用水由下向上清洗离子交换树脂层，使其膨胀而松动，

7、同时清除树脂层上部的悬浮物和破碎树脂等杂质的过程。3. 7 再生regeneration 将一定浓度的再生液以一定的流速流过失效的离子交换树脂层，使离子交换树脂恢复其交换能力的过程。3.7.1 顺流再生c( f1 0w regeneration 再生液的流向和运行时水的流向一致。3.7.2 3.8 逆流再生reverse f10w regeneration 再生液的流向和运行时水的流向相反。置换disp lacemen t 交换器停止进盐后，继续以再生时的液流流向和相近的流速注入水，使交换器内的再生液在进一步再生树脂的同时被排代出来的过程。3.9 正洗conventional well-f1

8、ushing 置换过程结束后或者停备用交换器开始投运前，进水按运行时的流向清洗离子交换树脂层，洗去再生废液和需除去的离子，直至出水合格的过程。3. 10 自动控制多路阔automatic control muiti-way valve 一种组合为一体可形成多个不同的流体流道而不发生窜流，并以一定程序自动控制的装置。注:本标准中简称控制器。3. 11 流量启动再生的交换器f10w control regeneration exchanger 采用流量控制器控制周期制水量，当周期制水量达到设定值时，能自动启动再生过程的交换器。注z本标准中简称流量型。3. 12 时间启动再生的交换器time con

9、trol regeneration exchanger 采用程序控制运行周期的时间，当该时间达到设定值时，能自动启动再生过程的交换器。注z本标准中简称时间型。3.13 出水硬度启动再生的交换器outlet water quality control regeneration exchanger 通过硬度监测控制系统监测交换器出水硬度，当出水硬度超出设定值时，能自动启动再生过程的交换器。注:本标准中简称在线监测型。2 G/T 18300-20门3. 14 一级铀离子交换one-stage sodium ion-exchange 进水只经过一次铀离子交换器的交换。注:本标准中简称一级锅。3. 15

10、 二级铀离子交换two-stage sodium ion-exchange 进水经过二台串连的铀离子交换器，进行连续二次的铀离子交换。注2本标准中简称二级销。3. 16 顺流再生固定床co-flow regeneration fixed bed 运行和再生时，水流和再生液都是自上而下通过离子交换树脂层的交换器。3. 17 逆流再生固定床counter-flow regeneration fixed bed 运行时水流自上而下通过离子交换树脂层，再生时再生液由下而上流经离子交换树脂层的交换器。3. 18 浮动床floating bed 运行时水流自下而上通过离子交换树脂层，由于向上水流的作用树脂

11、层被托起在交换器上部成悬浮状态，再生时再生液由上而下流经离子交换树脂层的交换器。4 分类与型号4. 1 分类4. 1. 1 按交换器运行和再生方式分为顺流再生固定床、逆流再生固定床和浮动床三类，代号按表1规定。4.1.2 按控制器启动再生的控制方式，分为时间型、流量型、在线监测型三类，代号按表2规定。4. 1. 3 按交换罐材质不同，其分类代号按表3规定。交换器类型代号控制器控制方式代号交换罐材质代号表1交换器类型的代号j顶流再生固定床逆流再生固定床S N 表2控制器控制方式的代号时间型流量型S L 表3交换罐材质的代号不锈钢碳钢防腐玻璃钢B T F 浮动床F 在线监测型Z 其他材质Q 3 G

12、B/T 18300-2011 4.2 型号4.2. 1 型号表示方法口口口口口/口IL_一额m3/h交换罐数量(单罐可省略)交换罐公称直径，mm4.2.2 型号示例自动交换器的型号示例如下:交换罐材质代号制器控制方式代号交换器类型代号a) 浮动床自动交换器，额定产水量为20m3/h，采用双罐流量型控制方式，罐体材质为碳钢防腐、公称直径为1OO mm，其型号表示为;FLTI000X2/20;b) 逆流再生固定床自动交换器，额定产水量为5旷/h，采用单罐时间型控制方式，罐体材质为玻璃钢、公称直径为500mm，其型号表示为;NSF500/5 0 5 技术要求5.1 设计要求5. 1. 1 交换器整机

13、要求5. 1. 1. 1 工业用水软化处理的交换器设计应符合GB/T50109的要求。交换器设计文件至少应包括设计图样、工艺设计计算书、安装使用说明书，设计单位应对设计文件的正确性、完整性负责。5. 1. 1.2 交换器的设计压力应不小于0.6MPa。5. 1. 1. 3 交换器内的离子交换树脂层高度应根据运行周期、原水水质和出水水质要求确定。用于工业设备软水处理的固定床离子交换树脂层高一般不宜小于800mm;浮动床离子交换树脂层高不宜小于1200 mm。5. 1. 1. 4 )IIY!流再生与逆流再生固定床离子交换器应有树脂高度的40%50%的反洗膨胀高度;浮动床应有100mm200 mm的

14、水垫层。5.1. 1. 5 交换罐内应设上下布水器，布水应均匀、不产生偏流。5. 1. 1. 6 控制器和交换罐应根据原水水质和供水要求合理选配。时间型交换器如果自动再生最短间隔时间为一天再生一次的，应具备不少于24h供水的交换能力。5. 1. 1.7 用于锅炉等工业设备水处理的离子交换器再生过程中不允许有硬水从交换器出口流出。如果控制器有硬水旁通，应增设电磁阀，以便启动再生时自动关闭出水。5. 1. 1. 8 再生过程结束，转入运行时出水氯离子含量应不大于进水氯离子含量的1.1倍。用于工业设备软水处理的交换器再生时间不少于30mino 5.1. 1. 9 交换器出水硬度要求如下:4 a) 工

15、业用交换器再生过程结束后，出水硬度应符合GB/T50109的要求，运行过程中应能保证出水硬度符合用水设备对供水硬度的要求zGB/T 18300-20门b) 用于锅炉补给水处理时，应使出水硬度符合GB/T1576的要求;c) 民用交换器出水硬度可根据客户要求进行设计，但应在产品说明书中注明;d) 当一级铀离子交换的出水硬度难以达到标准要求时，应采用二级铀离子交换。表4交换器主要性能指标的要求运行反洗再生及正洗再生液再生自工作交换连接系统流速a流速置换流速流速浓度b盐耗耗水率容量em/h m/h m/h m/h % g/mol m3 /m3 (R) mol/m3 顺流再生20-30 10-20 4

16、-8 15-20 6-10 王三12012 二三900级逆流再生20-30 10-20 2-4 15-20 5-8 100 10 二三800销浮动床3050 2-5 15-20 5-8 100 8d 二三800二级纳60 10-20 4-8 20-30 5-8 一10 a工业用交换器运行流速上限为短时最大值;民用交换器运行流速可适当放宽，但不应影响制水质量。b再生液浓度指常温下经射流器后进入离子交换树脂层的盐水浓度。c该数值为平均再生自耗水率。d不包括体外清洗的耗水量。e指强酸性阳离子交换树脂的工作交换容量，弱酸性阳离子树脂工作交换容量大于或等于1800 mol/m3 5.1.2 盐灌系统5.

17、 1. 2. 1 盐液罐应耐氧化铀腐蚀或采取防腐措施。5. 1. 2. 2 盐液罐应加盖，其有效容积应在指定的盐液浓度范围内，至少满足一台交换器一次再生用量，且便于加盐操作。5. 1. 2. 3 盐液罐应有良好的过滤装置，内设隔盐板。在正常加盐情况下应能使隔盐板下的盐液浓度均匀达到饱和。5. 1. 2. 4 盐液系统应设有空气止回阀，能在再生液吸完后有效避免空气进入交换器内的树脂层中。5. 1. 2. 5 再生用工业氧化锅应符合GB/T5462的规定。5. 1.3 控制器5. 1.3. 1 控制器在工作压力为o.2 MPaO. 6 MPa范围内应能正常工作，液相换位应准确无误，且不发生泄漏和窜

18、流。5.1.3.2 使用电压超过36V的控制器，其带电回路对控制器外壳的绝缘介电强度，应能承受交流1 500 V电压，历时5min元击穿或闪烁现象;其带电回路对控制器外壳的绝缘电阻应不小于5MO。控制器外壳应有良好的接地保护装置。5.1.3.3 控制器应具有手动启动再生过程的功能。5.2 交换器的使用条件交换器在表5规定的使用条件下应能正常工作。5 G/T 18300-20门表5交换器的使用条件项目要求工作压力0.2 MPa-O. 6 MPa 工作条件进水温度5 C -50 c 环境温度5 c -50 c 工作环境相对湿度主三95%(25 .C时)适用电源交流220V士22V/50 Hz或38

19、0V士38V/50 Hz 或直流电(干电池)浊度j顶流再生5FTU;逆流再生2FTU 游离氯0.1 mg/L 进水水质含铁量0.3 mg/L 耗氧量(CODMn)2 mg/L(O,) 5.3 材质5.3. 1 制造交换器所用的各种材料(包括外购件)均应符合相应的国家标准或行业标准，并应有材料质量合格证明文件。5.3.2 产品中所有与水直接接触的材料，在本标准规定的使用条件下，不应对水质和树脂造成污染。5.4 制造5.4.1 交换罐的几何尺寸及外观质量应符合设计图纸及技术文件。钢制罐体还应符合JB/T2932的要求。5.4.2 碳钢制作的交换罐内表面应有防腐涂层或衬里，并应符合JB/T2932中

20、的有关规定。5.4.3 不锈钢制作的交换罐参照JB/T2932中的有关规定，外表面应经酸洗与钝化处理。对氯离子敏感的材料制作的罐体内表面应有防腐涂层或衬里。5.4.4 玻璃钢罐内表面应平整光滑。罐体不应含有对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区及气泡等。开口平面应和轴线垂直，元毛刺及其他明显缺陷。罐体表面的巴氏硬度:不饱和聚醋树脂不小于36，环氧树脂不小于50。5.4.5 控制器的制造应符合设计图样的规定，间体表面应光洁，阅体密封应无渗漏。5.5 组装5.5.1 所有零部件都应检验合格，且不应有粗糙毛边或锋利的毛刺及其他危害，并需洗净后方可组装。5.5.2 整机组装应符合图样的规定，

21、管道系统应平直、整齐、美观。各连接管路应密封元泄漏。5.5.3 交换器内填装的阳离子交换树脂应符合GB/T13659的要求。6 检验及试验方法6.1 材料质量交换器采用的材料应附有材料生产厂家的质量证明文件，交换器订货合同有约定时交换器制造厂应按相应标准复验检测。6 GB/T 18300-2011 6.2 交换罐检验6.2. 1 利用相应的仪器、量具等对交换罐的几何尺寸按设计图纸和技术文件的要求进行检测。6.2.2 金属罐体的内外表面质量以及防腐涂层或衬里质量根据JB/T2932的有关规定进行检验;非金属交换罐的外部质量应符合5.4.4的规定，玻璃钢罐体的巴氏硬度按GB/T3854进行试验。6

22、.3 控制器检验与试验6.3.1 无故障动作试验将控制器按使用状态安装在专用试验台上，采用人工或自动控制。在0.6MPa的进水压力下，模拟实际工作条件，每隔2min5 min切换一次，切换次数应不少于10000次。以间体密封无渗漏、各个工况工作正常、元窜流为合格。6.3.2 控制器的绝缘介电强度和绝缘电阻试验6.4 耐压试验6.4.1 交换罐和控制器应按表6的要求分别进行耐压试验。表6耐压试验要求循环压力试验爆破压力试验部件流体静压试验(仅对非金属部件)(仅对非金属部件)1.5倍最大工作压力下0-1. 25倍最大工作4倍最大工作压力交换罐测试30min 压力循环100000次2.4倍最大工作压

23、力下0-1. 25倍最大工作4倍最大工作压力控制器测试30min 压力循环100000次、- 一一6.4.2 耐压试验的水温应能保证试验装置表面不会出现冷凝状态。6.4.3 各项压力试验应分别在专用的试验设备上独立进行。试验时将测试部件包括进口和出口接头等)按使用状态安装在试压设备上，并采取冲刷的方式向试验装置注水，以排尽装置内的空气。注满水后，封堵各出水口，按以下方法分别进行各项压力试验:a) 流体静压试验:从进水口以不大于0.2MPa/s的速度恒速增加流体静压，在5min内达到表6规定的试验压力。保压30mn。在整个试验期间定时检查装置，应无漏水情况。b) 循环压力试验:将计数器清零或记录

24、初始读数，然后按表6的要求进行0倍l.25倍最大工作压力的循环试验。增压至最大试验压力后立即泄压(即保压时间不大于1s)，并在下一个循环开始前恢复到小于0.014MPa。每次从升压至泄压的循环持续时间，对于测试部件直径大于33cm的不应超过7.5s;直径小于或等于33cm的不应超过5so整个试验期间应定时检查系统各部位，应无泄漏。c) 爆破压力试验:通过水泵连接供水系统，以不大于0.2MPa/s的速度恒速增加流体静压，在70s 内达到表6规定的爆破试验压力，保持片刻(约3s5 s)后泄压，测试部件不应破裂和渗漏。注:爆破试验装置应根据测试的最高压力配备螺纹接口，并应有安全防护措施，防止受压部件

25、受到破坏时造成人员伤害或财产损失。6.5 交换器性能试验组装完毕的交换器应按5.2使用条件的规定，接通进水后进行性能试验。7 GB/T 18300-2011 6.5. 1 水压试验交换器经1.5倍设计压力的水压试验不得渗漏。试验条件应符合JB/T2932的规定。6.5.2 空气止回性能在交换器进盐液状态下，吸完盐水时，检查空气止回阀及盐液连接管路，不应有空气进入。6.5.3 盐水液位控制性能交换器在重注水状态时，在o.2 MPaO. 6 MPa工作压力范围内，盐罐注水的液位应控制在设定的高度。对设有液位控制器的交换器，液位控制器不得泄漏或提前关闭。6.5.4 交换器备工位流速测量并记录交换器在

26、各个工位时单位时间内流出的水量，计算交换器在运行、反洗、再生、置换及正洗时的流速应符合表4的规定及设计要求。在整个测试过程中应注意检查各状态下的出水，不得有离子交换树脂漏出。6.5.5 交换器出水水质6.5.5.1 将交换器运行流速调整至额定出力，按GB/T6909规定的方法测定出水硬度，应能符合设计要求。用于工业锅炉补给水处理的交换器，应符合GB/T1576对于各类锅炉给水硬度的要求。6.5.5.2 再生过程结束转入运行时，按GB/T15453规定的方法测定出水氯离子含量，应不大于进水氯离子含量1.1倍。6.5.6 再生波浓度测试将交换器按照使用状态安装在专用的试验设备上，将控制器调节至吸盐

27、状态，调整进水压力，分别在0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa压力下，测定单位时间内盐液罐内饱和盐液减少体积Vo和交换器排水口排出液体积叭，按公式(1)计算盐液(再生液)浓度。该数值应符合表4的规定。C 叽一叽一C ( 1 ) 式中zC二经射流器稀释后的盐液浓度，单位为质量百分浓度(%); c。一一-盐液罐内盐液的浓度，单位为质量百分浓度(%); Vo二一单位时间内盐液罐内盐液减少体积，单位为升(L); V 1 -单位时间内排水口排出液的体积，单位为升(L)。6.5.7 盐耗和再生自耗水率测定按GB/T13922.2的要求测定交换器的盐耗和再生自耗水率，应符合表4的规定。7 检验规则7.1

28、 检验分类与栓验项目7. 1. 1 交换器主要部件和整机的检验分为型式试验和出厂检验。检验项目和要求应符合表7的规定。7. 1. 2 出厂检验应逐台进行。有下列情况之一时应从出厂检验合格品中任意抽取一台进行型式检验:a) 老产品转厂生产或新产品的试制定型鉴定;8 GB/T 18300-2011 b) 结构、材料、工艺有重大改变，可能影响产品性能时;c) 停产一年以上，恢复生产时Ed) 正常生产时间达24个月时ze) 国家质量监督机构提出要求时。表7检验项目和要求检验类别项目要求试验方法出厂检验型式试验各部件材质5.3 J 6.1 几何尺寸及内外部表观5.4.1 、/、J6.2.1 防腐涂层及衬

29、里5.4.2 5.4.4 、/、/6.2.2 交换罐流体静压试验表6、/6.4.3 爆破压力试验表6J 6.4.3 循环压力试验表6、/6.4.3 无故障动作试验6.3.1 、j6.3.1 绝缘介电强度和绝缘电阻5. 1. 3. 2 、/、/6.3.2 控制器性能流体静压试验表6J 6.4.3 爆破压力试验表6、J6.4.3 循环压力试验表6J 6.4.3 水压试验6.5.1 、JJ JB/T 2932 空气止回性能6.5.2 .J 、J6.5.2 盐水液位控制性能6.5.3 、/J 6.5.3 整机性能各工位流速表4、j6.5.4 出水水质(硬度和氯离子)、/J GB/T 6909 6.5.

30、5 GB/T 15453 再生液浓度表4、/6.5.6 再生剂耗量及自耗水率表4J GB/T 13922 a专用于民用软水处理的交换器空气止回性能和盐水液位控制性能的出厂检验按每批次1%抽样(且不少于一台)检测。7.2 检验要求7.2. 1 交换器的交换罐和控制器应由制造单位的检验部门检验合格，并出具合格证书后方能出厂。检验人员应对检验报告的正确性和完整性负责。7.2.2 交换器组装单位或供应商应对交换器整机性能及质量负责。整机性能的出厂检验也可在使用现场进行，但应在检验和调试合格，并出具检验合格证书和调试报告后才能交付使用。7.3 检验判定规则7.3.1 每台交换器按7.1规定的出厂检验项目

31、和要求进行检验，如有任何一项不符合要求时，判定该台交换器为出厂检验不合格。9 G/T 18300-2011 7.3.2 型式检验符合7.1规定时，判定为合格，若有任何一项不符合要求时，则判定型式检验不合格。8 标志、包装、运输和贮存8. 1 标志8. 1. 1 产品铭牌应固定在交换器的明显部位，铭牌应包括下列内容:a) 制造厂名称、地址zb) 制造厂注册登记编号;c) 产品名称及型号;d) 主要技术参数，如额定出水量、工作压力、工作温度等;e) 产品出厂编号和制造日期;8.2 包装8.2. 1 包装前应清除筒体内积水，所有接管口应进行封堵。8.2.2 包装应符合GB/T13384的规定。8.2

32、.3 包装箱外壁应注明以下内容:a) 收货单位、详细地址;b) 制造厂名称、地址、电话;c) 产品名称、型号;d) 外形尺寸pe) 重量;f) 防潮、小心轻放、不得倒置、防压等图示标志。8.2.4 随机技术文件应装入防水袋内，与产品一起装入包装箱内。技术文件应包括下列资料:a) 产品设计图样(总图、管道系统图); b) 工艺设计计算书;c) 产品质量证明书(其中包括:型式试验报告和出厂检验报告hd) 安装使用说明书;e) 装箱清单。8.3 运输和贮存8.3.1 吊装运输过程中应轻装轻卸，防止振动、碰撞及机械损伤。8.3.2 衬胶产品在低于5.C温度下运输时，要采取必要的保温措施，防止胶板产生裂

33、纹。8.3.3 吊装有防腐衬里的产品时，不得使壳体发生局部变形，以免损坏衬里层。8.4.4 产品应存放在清洁、干燥、通风的室内。10 FFON|oogFH阁。华人民共和国家标准自动控制铀离子交换器技术条件GB/T 18300-2011 国中争舍中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销争昏开本880X12301/16 印张1字数21千字2012年2月第一版2012年2月第一次印刷* 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价书号:155066. 1-44193 GB/T 18300-2011 打印卡|期:2012年3月12H F002A