化工過程計量儀表互補設(shè)計的應(yīng)用分析

夏啟懋

摘要：化學(xué)儀器的檢定和校準工作對化學(xué)過程的準確性有著重要的作用，為了緩解化工工程中的儀表失靈和失準問題，有必要對化工環(huán)節(jié)中的計量儀表互補設(shè)計進行研究。本文以氣相色譜儀器為例，分析其故障問題及排除方法，以促進化工過程中校準工作的推進。

關(guān)鍵詞：化工工程;化工儀表;應(yīng)用分析

引言

隨著化工產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，化工過程中儀表的應(yīng)用也越來越廣泛。儀表能對生產(chǎn)過程中的各種狀態(tài)進行真實反饋，是保障穩(wěn)定生產(chǎn)的前提，有必要對儀表使用中的各種問題加以分析。只有在整個化工過程中進行有效的互補設(shè)計并在出現(xiàn)故障后根據(jù)儀表的故障實現(xiàn)雙重互補才能提高化工中儀表設(shè)備的敏感度和準確度，并促進生產(chǎn)。

一、氣相色譜儀互補設(shè)計中的常見故障

該儀器是化工過程中的常見分析儀器，可以快速、有效對樣品進行分析，而且用量少、效率高。但是該儀器的檢測分析過程也容易受到外界因素影響，包括檢測分析人員的個人素質(zhì)、儀器自身的運轉(zhuǎn)狀態(tài)以及樣品的狀態(tài)等，因此仍需要在工作中對其故障原因進行。分析氣象色譜儀的構(gòu)成是分析其故障的關(guān)鍵，首先要了解其主要由分析和顯示兩個單元組成，化工過程中的不同故障也要對應(yīng)不同的單元，應(yīng)在確認故障后及時作出互補處理手段。分析單元主要包括氣源、恒溫器、進樣裝置等;顯示單元主要包括檢定器、記錄儀等。目前常見的設(shè)備故障主要包括：不顯示色譜峰、峰丟失、基線問題、峰形無規(guī)律、電路問題、載氣問題、分離不完全這七種，以下將闡述解決這七種問題的處理方法[1]。

二、故障排除方法

（一）不顯示色譜峰

這種故障是出現(xiàn)在進樣后儀器信號無變化，不顯示色譜峰。應(yīng)根據(jù)樣品的送入流程進行檢查，先檢查送樣的注射器是否正常，是否出現(xiàn)堵塞;再檢查墊圈緊密性確認是否存在漏氣、不緊密的情況;進而檢查色譜柱狀態(tài)是否正常，檢查有沒有出現(xiàn)裂縫;最后要確認儀器的出口處是否有堵塞。通過這樣按流程檢測，能有效的檢測出輸出無色譜峰的原因。

（二）峰丟失

造成這種故障的原因主要是由于氣路被污染以及峰未開。針對第一種氣路污染問題，需要通過清理進樣口和檢測器的方法來處理，并配合多次空運行，達到清理目的。同時，為了減少因氣路被污染出現(xiàn)的問題，也應(yīng)該保持良好的操作習(xí)慣，包括要經(jīng)常性進行高溫清洗、控制對油類物質(zhì)的使用、確保樣品清潔度等;針對第二種峰未開的原因，主要是由于系統(tǒng)受污染導(dǎo)致柱效變低，因此峰顯示緩慢、推遲。要解決這種問題依然需要通過清理的方式來解決，在清理后檢查是否存在漏氣、開裂問題[2]。

（三）基線問題

基線波動會影響測量的準確性，處理這類問題時首先要確認儀器的配件是否正常。要了解是否剛剛更換過配件以及氣瓶，多數(shù)情況下這些外在因素都會影響基線的準確度。如存在這些問題，要重新校準。若并沒有更換配件，則應(yīng)檢測石英棉狀態(tài)、進樣墊狀態(tài)以及襯管等配件。如上述配件出現(xiàn)被污染或老化現(xiàn)象應(yīng)該進行對應(yīng)的清理和更換。清洗襯管時要先浸泡再用超聲波清洗，最后進行加熱處理才能重新安裝。

（四）峰形無規(guī)律

峰形無規(guī)律主要是會出現(xiàn)拖尾以及鋸齒或平頂形的不規(guī)律峰值。可以用固定液消除活性，消除拖尾問題;用提高柱溫和控制進樣量的方式可減少平頂、鋸齒問題的出現(xiàn)。這樣一來，可以通過各單位之間的互補，控制設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，有效提高準確率[3]。

（五）電路問題

這類問題主要與檢測器、加熱情況、電源啟動情況相關(guān)，如存在電子元件損壞的問題也會導(dǎo)致電路故障需要更換處理。儀器運轉(zhuǎn)中還可能出現(xiàn)倒峰的情況，主要是極性接反導(dǎo)致，需要及時檢查。信號接連線的接駁也會導(dǎo)致檢測故障，容易出現(xiàn)進樣量和積分面積不匹配問題。要解決這類問題就必須根據(jù)設(shè)備的運行原理進行分析，然后逐一采用對應(yīng)策略進行排除。

（六）載氣問題

化工過程中載氣的諸多因素會影響色譜分類情況，若流量較低，則會出現(xiàn)圓頂峰以及拖尾現(xiàn)象;若流量較高，則會導(dǎo)致較高的噪音以及分離問題;若出現(xiàn)氣流不穩(wěn)問題，則會出現(xiàn)基線不穩(wěn)。針對這類由載氣因素產(chǎn)生的問題，應(yīng)首先檢查減壓閥是否正常，若出現(xiàn)老化問題應(yīng)及時更換，并確認是否出現(xiàn)漏氣問題[4]。

（七）分離不完全問題

對于峰重疊問題，要確認具體原因采用給柱降溫或更換固定液的方式解決;對于峰扁平問題以及分離耗時問題，應(yīng)給柱升溫;對于檢測器的敏感度問題，可以通過提高進樣量的方式處理，激發(fā)檢測器的敏感性。通過計量儀表的互補設(shè)計，可以有效保障儀表的敏感性，提高準確度。

三、結(jié)束語

總之，化工過程中的儀表互補設(shè)計有利于提高化工生產(chǎn)的準確度，提高儀器設(shè)備的精準度。本文對化工過程中氣相色譜儀的常見問題和處理辦法的應(yīng)用進行了簡要分析，期望對今后的化工工作開展有積極幫助。

參考文獻：

[1]馬鋼，李俊飛，戴政，etal.天然氣計量誤差和能量計量方法的應(yīng)用分析[J].煉油與化工，2018，29（06）：58-60.

[2]褚小立，陳瀑，許育鵬，etal.化學(xué)計量學(xué)方法在石油分析中的研究與應(yīng)用進展[J].石油學(xué)報（石油加工），2017（06）：15-24.

[3]陳飚.淺析煤化工過程渦街流量儀表的應(yīng)用[J].化工管理，2017（11）：83+85.

[4]孟芳園，董康.安全儀表系統(tǒng)在化工裝置中的設(shè)計應(yīng)用[J].天津化工，2019，33（01）：53-54.

（作者單位：常熟市檢驗檢測中心）