현장에서 발생한 대표적인 비정상 상황 해결 사례 공유

1. 현상

며칠 동안 연속적으로 총 질소 및 암모니아 질소의 측정값이 역전되는 특정 시간대가 발생하였는데, 이는 암모니아 질소 측정값이 총 질소 측정값보다 높은 현상으로, 명백히 부합하지 않는 결과이다. 그러나 장비의 시험 표준 용액에는 이상이 없었다. 현장 운영 및 유지보수 담당자가 JIDE 애프터서비스 부서에 도움을 요청하였다.

위치: 중국 남부 지역 과학기술혁신 산업단지

2. 현장 비정상 조건에 대한 상세 설명:

3월 27일 16시에 암모니아 질소는 1.64, 총 질소는 0.65였다. 3월 27일 17시에 암모니아 질소는 3.66%, 총 질소는 2.24였다.

27일 15시부터 22시까지의 기간 동안 암모니아성 질소 및 총 질소 수질 시료 모두 증가 후 감소하는 경향을 보였다. 암모니아성 질소 농도는 15시부터 18시까지 상승하였고, 총 질소 농도는 16시부터 18시까지 증가하였다. 16시부터 17시 사이에는 암모니아성 질소 데이터가 총 질소 데이터보다 높았다.

3. 문제 추론 및 검증

현장 설정 정보 조사 결과, 총 질소 및 암모니아성 질소의 시스템 시간 설정에 차이가 있는 것으로 확인되었다. 총 질소의 시간 설정이 1.5분 앞서 있었기 때문에, 총 질소 주입 시간도 1.5분 일찍 진행되었다.

현장 상황에 대한 추가 분석 결과, 샘플러의 시료 공급 파이프라인이 길다는 사실이 밝혀졌다. 샘플러의 시료 공급은 60초간 역류하도록 설정되어 있었다. 현장 테스트 결과, 완전한 역류를 위해 총 2분 15초가 소요되었으며, 이로 인해 이전 공급 파이프에 잔류하던 물 시료가 남아 있었다. 총 질소 시료 주입이 58분 30초에 시작될 때, 총 질소 시료에 의해 공급 파이프 내 잔류 물 시료가 함께 흡인되었다.

이 가설을 검증하기 위해 동일한 병의 표준 시료와 정제수를 다시 시험하였다. 동일한 병의 물 시료는 반전 없이 정상적으로 시험되었고, 1.5배 농도의 표준 시료도 모두 정상적으로 시험되었다.

4. 현장 조치 계획:

지더(JIDE) 애프터세일즈 엔지니어의 제안

· 샘플러의 시료 공급 역류 시간을 기존 60초에서 180초로 조정한다(완전한 역류에는 135초가 소요되며, 기본값은 60초임). 이를 통해 시료 물이 완전히 역류되도록 보장한다.

· 샘플러의 시료 공급 시간을 조정합니다. 원래 58분이었던 시료 공급을 56분에 시작하여, 샘플러의 시료 공급 파이프라인 내 물 시료를 충분히 갱신할 수 있도록 합니다.

· 암모니아 질소 및 총 질소 분석 장비를 인접하게 배치하고, 물 시료 관을 3방향 커넥터로 연결하여 동시에 시료를 채취합니다.

· 총 질소 분석 시스템의 시간 설정을 수정하여, 총 질소 및 암모니아 질소 분석이 동시에 시작되고 시료가 동시에 채취되도록 합니다.

· 355 운영 기준에 따라 장비의 정상 작동 여부를 확인하고, 물 시료를 재측정한 후 표준 시료도 재측정합니다. 검증 결과, 장비는 정상 상태임이 확인되었습니다.

5. 사후 방문

위의 조정 및 검증 결과, 현장 시험 장비는 정상 작동하였습니다. 1주일 후 실시한 사후 방문에서 장비가 정상 상태로 복귀하였으며, 동일한 문제가 재현되지 않았습니다.

6. 요약

현재 환경 수질 모니터링 관측소에서는 채수기의 시료 공급관에서 역류가 불완전하게 발생하여 이전 채수된 물시료가 시료 공급관 내에 잔류하는 현상이 흔히 관찰됩니다. 동시에 총질소 분석 시스템의 시간 설정이 지나치게 빠르게 되어, 총질소 분석 장비가 시료 공급관 내에 잔류하는 물시료를 사전에 채취하게 됩니다. 따라서 물시료의 수위가 상승하는 경향을 보일 때 암모니아성 질소 농도가 먼저 증가하고, 이로 인해 암모니아성 질소와 총질소의 농도 순서가 뒤바뀌는 현상(역전 현상)이 발생합니다.

이러한 현상은 단순히 암모니아성 질소와 총질소 분석 결과의 역전(명백한 이상치)을 초래할 뿐만 아니라, 다른 파라미터의 설정에도 이상을 유발할 수 있습니다. 따라서 시스템을 설정할 때는 시료 공급 파이프라인 내 잔류 물시료 발생 위험을 최소화하기 위한 충분한 고려가 필요합니다.