API100E型SO2監測儀日常維護及常見故障處理

梅林

(棗莊市環境監測站,山東 棗莊 277000)

1 引言

棗莊市現有11個環境空氣質量自動監測站,其中8個于2008年3月進行了設備更新,統一采用了青島吉美來公司代理的美國API大氣自動監測儀器。通過兩年多的運行管理和維護,基本保證了儀器的正常運行,保證了監測數據的連續可靠。其中,API 100E型SO2監測儀對維護技術要求較高,日常運行中容易出現一些故障,并存在某些問題,現將此SO2監測儀日常維護要點及常見故障的排除方法闡述如下。

2 儀器的日常維護

2.1 氣路檢查及維護

氣路維護應首先對采樣流量進行診斷。如果發生堵塞或者漏氣現象,一般表現在采樣流量不再正常范圍內(650mL/min±65mL/min),此時,由外而內,按照樣氣進入路線進行檢查和維護。

(1)拆除儀器進氣管,檢查進氣管、儀器進氣口及粒子過濾器進氣口是否堵塞。

(2)檢查5μ m濾膜,如臟應更換。

(3)檢查燒結過濾片、限流孔及碳氫吸收裝置內管,進行清洗或更換。

(4)檢查采樣泵是否正常工作,更換泵膜或軸承。

2.2 光路檢查及維護

API 100E SO2分析儀的工作原理是基于SO2接受紫外線能量而產生熒光,在測定熒光技術的基礎上進行的。SO2測定值與紫外燈強度、光電倍增管高壓值成正比,與紫外檢測器調節值成反比。所以,應定期進行光路檢查及維護。

(1)每次校準前,應檢查UV LAMP顯示讀數應在3500mV±200mV范圍內,若達不到此要求,應調節紫外檢測器進行補償。

(2)UV燈一般壽命在1.0～1.5年,燈峰電壓值低于1000mV時,建議更換紫外燈。

(3)調節紫外燈等值后,同時造成SO2測定值降低,應進行光電倍增管(PMT)高壓值(2000 mV±50mV)補償。

2.3 校準

API 100E需要定期通過校準來對儀器在零點、標點和跨度上的響應速度和準確程度的誤差進行調整,以保證儀器監測數據的準確和維護儀器的性能。

(1)零點校準。通過API MODEL 700輸入零氣,按CAL Z鍵,待儀器響應值穩定后,按ENT R確認零點。

(2)標準氣體校準。打開API MODEL 700及SO2標氣瓶配氣,按CAL鍵,校準燈閃爍,待儀器響應值穩定;穩定值小于5ppb,濃度在400ppb±10%范圍內按SPAN,按ENTR確認標氣濃度。

(3)若儀器響應值與標氣濃度相差較多,可以調節前置放大板上的S1(微調)和S2(粗調)旋鈕,使校準顯示濃度接近標氣濃度,按SPAN、ENTR確認。

(4)調節S1和S2后引起的光路變化,需要重新進行光電倍增管(PMT)高壓值(2000mV±50mV)補償,然后再次進行零點校準。

3 儀器常見故障及處理方法

API 100E故障多由于氣路系統和光路系統的儀器硬件和耗材的緣故引起,所以,當儀器出現異常數據等故障時,一般應從這兩個方面進行排查。本文現將儀器運行過程中易出現的故障及處理辦法介紹如下。

3.1 流量偏低

儀器額定流量為650mL/min±10%,當出現流量報警時,就必須對儀器進行檢查。由于北方地區環境空氣首要污染物以顆粒物為主,且棗莊市煤化工及水泥企業較多,所以此故障出現頻率較高。主要原因是空氣中的灰塵阻塞氣路導致,此時應按照氣路檢查及維護的步驟對故障進行排查。

3.2 紫外燈燈壓偏低

SO2的測定值與紫外燈強度成正比,線電壓與紫外燈能量成正比,當紫外燈電壓讀數低于正常范圍時,必須進行調節或更換。UV燈長時間運行后,線電壓讀數偏低,表明紫外燈能量減弱。造成以上主要原因包括紫外燈老化、燈位置偏移,燈變壓器或檢測器損壞。一般解決辦法是擰松固定螺絲,旋轉或上下移動紫外燈的位置,如線電壓變化不大,可調節燈供電電壓或者更換紫外檢測器。

3.3 濃度偏低或出現負值

在一段時間內,儀器測定濃度保持在相對較低的范圍內,或在空氣質量較好的環境下(如雨雪天氣)出現負值。在排除流量和光路故障的因素后,此種故障的出現,多由氣路中顆粒物吸附、進氣管冷凝水產生或零氣發生器污染造成。一般通過清洗采樣管路,調高站房溫度以避免冷凝水,更換零氣發生器活性碳重新校零校標解決。空氣中污染物濃度應受氣象條件不斷變化的影響呈規律性變化,如監測濃度值在較長時間內變化不大,濃度曲線平滑,而通過在線診斷未發現報警,必須即時巡視子站,檢查引風機是否故障或異物堵塞。

3.4 校標(零)不穩定

在校標(零)過程中,實測值達不到預期效果或重現性差,引起的主要原因包括氣路或光路系統泄露、滲漏爐、反應室或管道被污染、高壓電源異常、光電倍增管老化、標(零)氣流量不穩等。遇到這種情況,可遵循“先易后難、由簡單到復雜”的方法,逐個排查,必要時請儀器廠方專業技術人員維修。

3.5 光電倍增管溫度報警

PM T溫度超出其額定范圍(7±1℃),將影響光電倍增管的穩定性和使用壽命,解決辦法是更換PMT制冷片或溫度傳感器。

4 結語

API 100E型SO2監測儀日常運行中常見故障的種類多,頻率較高,管理人員必須增強責任感,善于積累和總結經驗,按照自動監測系統“日監視,周巡查,月比對”的要求加強儀器的運行和管理,提高技術水平,確保監測儀器的正常運轉。