CS-2000碳硫測定儀常見故障分析與處理

李 娜

(包鋼集團礦山研究院)

CS-2000碳硫測定儀是ELTRA公司在新世紀推出的具有世界領(lǐng)先技術(shù)的高技術(shù)碳硫分析儀，可分析鋼、鑄鐵、合金、金屬、礦石、陶瓷、石灰、橡膠、煤、焦炭、碳化物、石墨、油品、催化劑和其他固體及流動材料中的碳和硫的含量；該儀器操作方便、使用壽命長，被廣泛應(yīng)用于冶金、機械等行業(yè)中。本文針對CS-2000碳硫測定儀出現(xiàn)頻率較高的常見故障及維護方法進行了總結(jié)和分析，并給出了相應(yīng)的處置方法，可有效降低儀器的故障率。

1 CS-2000碳硫測定儀結(jié)構(gòu)及工作原理

CS-2000碳硫測定儀包括：高頻爐感應(yīng)系統(tǒng)、管式爐系統(tǒng)、紅外檢測系統(tǒng)、稱量系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、操作界面系統(tǒng)。

CS-2000碳硫測定儀的工作原理是：樣品在純氧氣氛下燃燒，使得碳和硫氧化成二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫，燃燒后混合氣體經(jīng)除塵和除水凈化裝置再進入硫檢測池測定硫(紅外檢測池的檢測靈敏度可選高、低)；然后，混合氣體通過氧化銅爐，一氧化碳氧化成二氧化碳，二氧化硫氧化成三氧化硫，再經(jīng)除硫劑后導(dǎo)入碳檢測池測定碳[1]。

2 CS-2000碳硫測定儀常見故障及處置方法

2.1 分析結(jié)果不穩(wěn)定現(xiàn)象

2.1.1 故障分析

經(jīng)過多年的維護保養(yǎng)經(jīng)驗，總結(jié)出引起碳硫測定儀分析結(jié)果不穩(wěn)定的因素有化學(xué)試劑失效或灰塵過濾器堵塞，漏氣，坩堝和鎢粒空白太高等故障。

2.1.2 故障處理

(1)化學(xué)試劑失效或灰塵過濾器堵塞，應(yīng)及時更換化學(xué)試劑。如果500次分析以下，對金屬過濾器拆除，用刷子清掃幾遍后，安裝上繼續(xù)使用；如果超過500次分析，需對金屬過濾器進行清洗，把過濾器置于無水乙醇中，用超聲波清洗10～15 min，烘干后使用。

(2)漏氣。在儀器正常開機后進行漏氣自檢，按照儀器操作說明書的步驟進行，按下漏氣自檢按鈕，如果在大約5 s后，壓力表壓力降至一定位置維持恒定，漏氣檢查試驗結(jié)束，氣路系統(tǒng)正常。如果壓力持續(xù)下降，松開按鈕，打開爐子，再次按下按鈕，如果壓力仍下降，則漏氣處在儀器內(nèi)部，需要聯(lián)系維修人員解決。

(3)坩堝和鎢粒空白太高。對坩堝重新進行高溫1 000 ℃灼燒1 h后并隨爐冷卻，排除因坩堝處理不當或污染而導(dǎo)致的結(jié)果不穩(wěn)定；用重新處理過的坩堝進行空白測量，鎢粒中碳硫含量過高會使結(jié)果異常，及時更換符合要求的鎢粒并重新校準工作曲線，可消除由此引發(fā)的結(jié)果不穩(wěn)定[2]。

2.2 分析時間延長

2.2.1 故障分析

分析最長時間為100 s，操作人員可以設(shè)定最大分析時間。最短分析時間通過分析器自動確定為最大分析時間的一半。分析時間延長，分析曲線拖尾的原因可能是：灰塵陷阱贓，化學(xué)試劑失效，棉花、玻璃棉或石英棉壓得太緊，氧氣不純、催化劑爐有問題不加熱或氧化銅失效，紅外池溫度未穩(wěn)定或氧氣流沒有達到。

2.2.2 故障處理

(1)灰塵陷阱贓。對金屬過濾器拆除，把過濾器置于無水乙醇中，用超聲波清洗10～15 min，烘干后使用。

(2)化學(xué)試劑失效。觀察高氯酸鎂試劑是否失效，如果結(jié)塊，更換高氯酸鎂試劑。棉花、玻璃棉或石英棉壓得太緊則更換及松動各個玻璃管內(nèi)的玻璃棉和脫脂棉。

(3)氧氣不純、催化劑爐有問題或氧化銅失效。使用氧氣純度≥99.5%的高壓氧氣瓶，或加入氣體凈化器；檢查催化爐內(nèi)玻璃管情況，更換氧化銅試劑。

(4)紅外池溫度未穩(wěn)定或氧氣流未達到。應(yīng)在紅外池通電1～2 h后才能工作，應(yīng)通氧氣10～15 min后工作(電源開關(guān)置于2位置時)。

2.3 樣品在分析過程中爐頭發(fā)出嗡嗡聲

2.3.1 故障分析

爐頭灰塵多，燃燒管上附著的熔渣太多導(dǎo)致爐頭發(fā)出嗡嗡聲。

2.3.2 故障處理

要定期清掃爐頭、清洗燃燒管，此項工作必須列入儀器的維護中。清洗燃燒管時，先把燃燒管放入鹽酸中浸泡5min，之后進行煮沸浸泡清洗，至燃燒管內(nèi)壁粉塵脫落，洗凈后擦干，重新安裝使用。

2.4 操作界面上顯示沒有氧氣壓力

2.4.1 故障分析

出現(xiàn)沒有氧氣壓力現(xiàn)象的原因有：分析器前面氧氣壓力表指示壓力低于0.15 MPa，氧氣瓶壓力分壓表指示低于0.4～0.6 MPa；O環(huán)密封圈由于長期的摩擦產(chǎn)生損壞，使密封處漏氣；有些樣品在分析過程中反應(yīng)劇烈，噴濺過大會造成燃燒管破裂；氣路上的V1電磁閥由于氧化或粉塵多，導(dǎo)致氣路無氧或不分析。

2.4.2 故障處理

首先觀察各壓力表指示值，如壓力低于正常指示值，應(yīng)及時更換氧氣氣瓶；擦拭各密封圈(包括試劑管上的小密封圈)，如果密封圈仍有彈性且沒有變形，可涂抹真空潤滑脂后重新安裝(潤滑脂不宜過多，過多易沾灰塵)；拆除整個爐頭進行灰塵清掃，觀察燃燒管是否有破裂的地方，如有破裂，更換新的燃燒管；一般情況下，儀器內(nèi)氣路上的V1電磁閥不易損壞，它需靠人工判斷，采用分段檢漏法，找到漏氣處，更換V1電磁閥。

2.5 電阻爐升溫時間變長

2.5.1 故障分析

電阻爐從室溫升到 1 300 ℃一般需15～20 min，如時間過長，可能是加熱元件損壞，導(dǎo)致升溫時間長。

2.5.2 故障處理

設(shè)定溫度最大值，測量加熱元件的電壓。使用測量檔位1 000 V AC，如果電壓在 220 V AC附近，則加熱元件損壞，更換加熱元件。

3 結(jié) 語

通過對CS-2000碳硫測定儀在使用過程中常見的一些故障產(chǎn)生的原因分析得出，若要提高其分析結(jié)果的準確度、使用效率和使用壽命，一定要按操作規(guī)程正確操作，并定期對儀器進行維護保養(yǎng)，把故障終結(jié)在初級階段，及時更換耗材和備件，可有效降低設(shè)備的故障率，縮減故障處理時間，延長儀器的使用時間。