礦物燃料與核電力設施使用換熱器，使工藝蒸汽冷凝回到液體形態。熱交換器的工作原理是，通過從一種介質（蒸汽）中轉移熱量至另一種介質（空氣、水、或乙二醇）中。很多新近的封閉式冷卻水系統、電力設施使用乙二醇（C2H6O2）作為熱傳遞液體，因為乙二醇有很高的熱傳遞效率。

雖然乙二醇是超級好的熱傳遞流體，但是如果它從冷卻器中泄漏并進入冷凝蒸汽中時，會造成嚴重問題。在升高的溫度與壓力下，水中乙二醇會降解為有機酸，會酸化冷凝液，導致系統內快速的腐蝕。有機酸的增長也會嚴重破壞離子交換樹脂床與礦物質脫除塔。

早期發現針孔大的熱交換器泄漏，對于保持維護電力設施與工藝設備的完整性，非常重要。雖然很多工廠使用痕量水平的胺來中和，來控制回路的pH，但是這些胺常規地都是按照控制來自二氧化碳溶解產生的碳酸，來給藥的。乙二醇泄漏造成的有機酸的大量流入，很容易壓垮這種pH控制，并造成冷凝液明顯的酸化。

問題

電力廠通常檢測pH與陽離子電導率，監測蒸汽回路

水的純度。然而，那些參數并不總是足夠，充分早地探測乙二醇的早期泄漏，以預防顯著的下游問題。因為pH與陽離子電導率的偏離，僅僅在乙二醇分解之后才產生，這些檢測對于探測泄漏來說，經常已經太晚了。

水中乙二醇在熱的高壓蒸汽回路中降解。如果熱交換器中發生泄漏，這種泄漏的現象在乙二醇降解之前，可能通過pH與電導率不會被探測到。在這一點上，工藝設備（例如：礦物質脫除塔、樹脂床、冷凝液拋光器、鍋爐、渦輪機等）可能已經暴露在酸性的冷凝液或蒸汽中。

乙二醇是一種含碳38.7%的有機分子，因此能夠使用在線、連續的總有機碳（TOC）分析來探測到。Sievers* M系列在線TOC分析儀能夠在乙二醇在冷凝液蒸汽中降解之前，早期檢測到乙二醇的泄漏。

解決方案

在Sievers分析儀進行的實驗室研究中，Sievers M系列TOC分析儀表現出對乙二醇的回收率在97.3%－99.1%，對于碳含量在0.5－25 ppm 碳（1.3－64.7ppm 乙二醇）。Sievers M系列TOC分析儀的回收率總結如下表：

在圖2中，分析儀顯示出對檢測乙二醇有高的線性響應。基于定量回收率（≥97.3%），與高度的線性（R2=1.0000），Sievers M系列TOC分析儀很適用于檢測冷凝液蒸汽中寬廣范圍的乙二醇濃度。

幾個著名的組織（EPRI、VGB、與Eskom）建議100－300 ppb作為蒸汽循環補給水的合適的背景TOC水平。水或蒸汽循環中的這個TOC背景很好地位于Sievers M系列TOC分析儀的檢測水平0.03 ppb之上，同時這個TOC背景也足夠低，可以輕松檢測背景TOC濃度之上的乙二醇泄漏造成的TOC偏移。

由于乙二醇泄漏造成的事故的成本，從設備維修與更換、以及停產期間損失的能量產出等方面，可能是成百上千美元。由于乙二醇有毒并有危險，額外的緩和被污染的冷凝水也非常關鍵。使用Sievers M系列在線TOC分析儀，冷凝蒸汽每2分鐘被分析一次，提供給設備操作者高解析度的數據，使用這些數據，可以快速識別并解決使用乙二醇溶液的熱交換器的泄漏。

參考文獻

Berry, D. and Browning, A. Guidelines for Selecting andMaintaining Glycol Based Heat Transfer Fluids. 2011. Chem-Aqua, Inc.

EPRI Lead in Boiler Chemistry R&D. Personal Communication. January 28, 2015.

Ethylene vs. Propylene Glycol. www.dow.com. Accessed January 

22,2015.http://www.dow.com/heattrans/support/selection/ethylene-vs-propylene.htm.

Heijboer, R., van Deelen-Bremer, M.H., Butter, L.M., Zeijseink, A.G.L. The Behavior of Organics in a Makeup Water Plant. PowerPlant Chemistry. 8(2006): 197-202

Faroon, O., Tylenda, C., Harper, C.C., Yu, Dianyi, Cadore, A., Bosch, S., Wohlers, D., Plewak, D., Carlson-Lynch, H. Toxicological Profile for Ethylene Glycol. 2010. US Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ASTDR).

Maughan, E.V., Staudt, U. TOC: The Contaminant Seldom Looked for in Feedwater Makeup and Other Sources of Organic Contamination in the Power Plant. PowerPlant Chemistry. 8(2006): 224-233.

Rossiter, W.J. Jr., Godette, M., Brown, P.W., Galuk, K.G. An Investigation of the Degradation of Aqueous Ethylene Glycol and Propylene Glycol Solutions using Ion Chromatography. Solar Energy Materials. 11 (1985): 455-467.

Vidojkovic, S., Onjia, A., Matovic, B., Grahovac, N., Maksimovic, V., Nastasovic, A. Extensive Feedwater Quality Control and Monitoring Concept for Preventing Chemistry-related failures of Boiler Tubes in a Subcritical Thermal Power Plant. Applied Thermal Engineering. 59(2013): 683-694.