空分在线气体分析仪(AirSeparationOnlineGasAnalyzer)是用于监测和分析空分装置中气体成分的仪器,广泛应用于空气分离设备(如空气分离装置、氮气、氧气、氩气等生产系统)中的气体质量控制。对于这些设备的选配及维护至关重要,以确保分析结果的准确性和设备的长期稳定运行。以下是空分在线气体分析仪的选配及维护的关键要点。
一、空分在线气体分析仪的选配
分析气体成分与种类
氧气(O₂)分析:氧气是空分装置中的主要气体成分,需要准确测量其浓度。常见的氧气分析仪有氧化锆分析仪、化学光谱分析仪等。
氮气(N₂)分析:氮气分析主要用来监测氮气的纯度。氮气分析仪一般采用气相色谱法、红外吸收法等。
氩气(Ar)分析:对于需要精确控制氩气纯度的空分系统,氩气分析仪通常采用气相色谱法、质谱法等。
二氧化碳(CO₂)和其他杂质气体分析:二氧化碳等杂质气体的含量对空分过程影响较大,常采用红外分析、气相色谱等方法进行检测。
分析仪的工作原理
选择合适的气体分析仪要了解其工作原理,不同分析仪适用于不同的测量需求:
红外吸收法(IR):适用于非极性气体(如CO₂、CH₄、N₂等)的测量。
气相色谱法(GC):适用于复杂气体混合物的分析,特别是需要分离和定量多个气体成分时。
氧化锆法:适用于氧气浓度的高精度测量,通常用于氧气浓度较高的空气分离过程中。
化学光谱法:用于检测氧气和某些气体的浓度,精度高,反应快速。
量程和精度要求
根据空分装置的工作环境和测量精度要求,选择合适量程和精度的气体分析仪。
量程:选择分析仪时,需要确保其测量范围与工艺气体的浓度范围匹配。例如,氧气分析仪应能精确测量0-100%浓度的氧气,氮气分析仪则需测量低浓度氮气(如97%~99.9%)。
精度:根据气体纯度要求,精度需达到±0.1%或更高。
响应时间
空分装置中的气体组成可能随时发生变化,因此分析仪的响应时间至关重要。通常,响应时间应在数秒到几分钟之间,以保证及时准确地反映气体成分的变化。
耐用性和稳定性
空分装置的运行环境恶劣(如高温、高湿、腐蚀性气体等),因此选择时要考虑仪器的耐用性。要选择具有良好稳定性和抗干扰能力的分析仪,确保长时间运行中的准确性和稳定性。
安装与集成
空分在线气体分析仪需要与空分装置进行有效的集成,考虑到设备的安装空间、电源、信号输出等因素,选择便于安装和维护的分析仪。此外,分析仪需要能够与PLC或DCS系统进行数据通信,以实现自动控制和数据采集。
二、空分在线气体分析仪的维护
定期校准与标定
校准周期:定期校准是保证分析仪精度的关键。不同类型的分析仪有不同的校准要求。通常情况下,氧气分析仪需要每6个月至1年进行一次校准,而其他气体分析仪可能需要根据气体种类、应用领域和环境进行定期校准。
标定气体:校准过程中使用标准气体进行标定,标准气体的选择要根据分析仪的测量范围和精度要求,使用合适的浓度和纯度的气体。
清洁与更换消耗品
气体采样管线清洁:定期清洁气体采样管道和探头,避免杂质和尘土对分析结果的影响。
过滤器更换:许多气体分析仪会配有过滤器,用来去除样气中的固体颗粒或液体水分。定期检查并更换过滤器,以避免堵塞和影响采样精度。
传感器维护:某些分析仪(如氧气分析仪)使用传感器进行测量,传感器会随时间衰减,需要定期检查并更换。
密封件检查:定期检查密封件是否老化、损坏,防止样气泄漏或外界气体干扰。
仪器外部环境的监控
空分在线气体分析仪通常位于工业环境中,需要监控其工作环境的温湿度、气流和电气环境,避免极端环境对仪器性能的影响。
防腐蚀:对于安装在腐蚀性气体环境中的分析仪,需要定期检查外壳及内部组件是否受到腐蚀,必要时进行防腐处理。
数据监控与报警系统
现代空分在线气体分析仪通常集成有数据监控和报警系统,可以实时监测气体成分变化并发出报警。定期检查和测试报警系统的有效性,确保其能在气体浓度异常时及时报警。
故障诊断与修复
定期对气体分析仪进行系统的自检与故障诊断,确保传感器、控制系统、电子组件等都在正常工作状态。
如出现设备故障,应及时修复,避免影响生产的正常运行。通常情况下,仪器供应商会提供技术支持和维修服务,建议与供应商保持良好的沟通。
软件升级与维护
如果空分在线气体分析仪配备有软件系统,确保软件定期升级,以获得最新的功能和性能优化。定期检查软件运行状态,避免出现数据处理异常。
三、总结
空分在线气体分析仪在选配时需要考虑气体成分的种类、分析原理、精度、响应时间等多个因素,同时还要根据具体应用环境进行定制。定期维护和校准是确保仪器稳定性和准确性的关键,及时检查和更换消耗品、进行仪器故障诊断以及环境监控,都是延长设备使用寿命和提高分析精度的重要措施。