880-NSL比值分析儀典型故障及處理

池占勝 張慶澤 李勝利 周勇 海柱(中國石油呼和浩特石化公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070)

880-NSL比值分析儀典型故障及處理

池占勝 張慶澤 李勝利 周勇 海柱(中國石油呼和浩特石化公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070)

本文對硫磺回收裝置開工10個月以來比值分析儀出現(xiàn)的典型故障及維護方法進行分析總結(jié)，提出延長儀表平穩(wěn)運行時間的有效維護方案。所提方案對比值分析儀的維護和故障處理具有重要的指導(dǎo)作用。

比值分析儀；故障處理；除霧器；抽吸器；三通電磁閥；零吹預(yù)熱盤管

硫磺回收裝置主要作用是將酸性氣中多余的硫成分還原成硫單質(zhì)，減少硫化物排放。酸性氣的主要成分是硫化氫，先在高溫焚燒爐內(nèi)與空氣混合并燃燒，生成SO2，含有H2S和SO2的混合氣體，在催化劑作用下進行化學(xué)反應(yīng)，生成的硫單質(zhì)，尾氣送至后續(xù)裝置處理。當混合氣體中H2S和SO2的濃度比達到2:1時，硫化物的回收率最高，即排放濃度最低，對環(huán)境的污染程度最小。而比值分析儀用于測量H2S和SO2的比值，指導(dǎo)裝置優(yōu)化操作，其作用非常重要。

1 測量原理和結(jié)構(gòu)組成

880-NSL型比值分析儀是基于紫外氙燈照射分光吸收原理，當紫外線照射光室，通過紫外線的吸收率來計算出組分氣體分子濃度。比值分析儀由電氣控制箱，加熱箱，檢測箱及儀表風(fēng)吹掃系統(tǒng)[2]組成，

(1)電氣控制箱內(nèi)包括：微處理器電子控制系統(tǒng)（包括CPU，繼電器，擴展板，電源模塊），氙燈光源，觸發(fā)器，觸發(fā)器工作電源，高壓電容，CAL3200電加熱器的溫控器，信號傳輸轉(zhuǎn)換電路板[2]。

(2)加熱箱內(nèi)包括：除霧器，進樣閥，返回閥，抽吸器，加熱器，光室測溫?zé)犭娮?，除霧器測溫?zé)犭娮鑋2]。

(3)檢測箱包括：濾光組件，光檢測電路板，加熱板[2]。

(4)儀表風(fēng)吹掃系統(tǒng)的作用是維持電氣控制箱內(nèi)處于正壓狀態(tài)，使分析儀能夠應(yīng)用于高危險區(qū)域場所[1]。

2 工作過程

按照計時序列可將比值分析儀工作周期分為零點周期（Ze?ro Cycle），采樣周期(Sample Cycle),系統(tǒng)校準（System Calibrat?ing），蒸汽回吹周期（Steam Cycle）和特殊停滯周期（Hold）[1]，工作過程為：分析儀啟動電源后，首先進入零點周期，執(zhí)行沖洗與歸零操作，然后進入采樣周期，此時工藝管道中的樣氣（H2S和SO2混合氣體）在抽吸器的驅(qū)動下，經(jīng)進樣閥、除霧器進入光室進行分析，再經(jīng)抽吸器、返回閥返回工藝管道；整個采樣周期分為樣本沖洗和樣本跟蹤兩個階段，其中樣本沖洗為初始階段，而樣本跟蹤則覆蓋整個樣氣分析過程；當零點計時器或校準定時器啟動時，采樣周期結(jié)束。

3 故障及處理

自比值分析儀投用以來，曾多次出現(xiàn)故障，現(xiàn)介紹幾個典型的故障及其處理措施。

3.1 除霧器和抽吸器堵塞

故障現(xiàn)象:比值輸出多數(shù)時間在0和10之間階躍變化，偶爾處于中間狀態(tài)，但對風(fēng)量變化沒有響應(yīng)；系統(tǒng)出現(xiàn)“Alarm 4 Hi∕Lo Active”報警；關(guān)閉進樣閥和返回閥，光室壓力（Cell Pressure）升至30psi，打開進樣閥，光室壓力并未迅速（2s以內(nèi)）下降至升壓前的數(shù)值。

故障判斷:通過對故障現(xiàn)象進行分析判斷，最終將原因確定為除霧器堵塞。

除霧器作為樣氣預(yù)處理設(shè)備，能夠防止液態(tài)硫磺進入分析儀堵塞管路或污染光室，其原理是利用常溫儀表風(fēng)對除霧器局部降溫，使硫蒸汽冷凝成液硫，并利用重力作用使液硫自動返回工藝管線，達到去除硫霧的目的。除霧器堵塞直接影響分析儀的正常使用，通過對比同行業(yè)其他裝置同類型分析儀，發(fā)現(xiàn)加熱箱的加熱器存在加熱不均勻的問題，即加熱箱內(nèi)某些部位達不到要求的溫度，致使硫蒸汽凝固堵塞除霧器。確定原因后，采取加厚保溫，密封加熱箱體等措施，防止箱體局部溫度過低。

同年12月，因抽吸器負荷過大，溫度過低，樣氣中的硫蒸汽凝固在抽吸器內(nèi)，造成抽吸器堵塞；拆卸抽吸器并用蒸汽吹通，安裝后投用分析儀恢復(fù)正常，為了防止再次堵塞，降低抽吸器負荷，把采樣風(fēng)壓表從堵塞前的10psi調(diào)至4psi左右。

3.2 三通電磁閥故障和零吹預(yù)熱盤管堵塞

故障現(xiàn)象:在系統(tǒng)校準后參數(shù)均正常的情況下，測得的硫化氫和二氧化硫濃度值總是至少有一個為零，分析儀比值輸出大幅度波動.

故障判斷:查找原因后發(fā)現(xiàn)零吹預(yù)熱盤管堵塞，這種情況下，分析儀無法執(zhí)行沖洗和歸零操作，致使系統(tǒng)校準時零點偏移，輸出異常。

零吹預(yù)熱盤管能提高沖洗儀表風(fēng)的溫度，減小低溫儀表風(fēng)對光室和采樣管路的影響；在分析儀完好的情況下，樣氣不通過盤管，不存在硫蒸汽凝固堵塞盤管的情況，但進一步查找發(fā)現(xiàn)，與該盤管連接的外部管路存在漏點，同時三通電磁閥有卡澀跡象，這種情況下，分析儀無法執(zhí)行沖洗和歸零操作，致使光室內(nèi)的樣氣通過零吹預(yù)熱盤管流向泄漏點，硫蒸汽在盤管與表箱連接的低溫處凝固，堵塞盤管。確定原因后，采取疏通盤管，拆卸并清理三通電磁閥，處理漏點并檢查整個分析儀管路系統(tǒng)的氣密性。

4 結(jié)語

比值分析儀是指導(dǎo)硫磺回收裝置生產(chǎn)的重要儀表，因其測量介質(zhì)硫含量高，在運行過程中容易發(fā)生堵塞，故生產(chǎn)實際應(yīng)用中，要注意采樣系統(tǒng)的溫度保持，防止因溫度低而堵塞采樣系統(tǒng)管路，但不能影響電子元器件的散熱；通過采取措施，降低了分析儀故障頻率，延長運行時間，為優(yōu)化裝置操作和降低硫化物排放創(chuàng)造條件。

[1]AMETEK Process Instruments.880-NSL型尾氣分析儀用戶手冊[M]，河南鄭州：河南省熙光貿(mào)易有限公司，1995.

[2]田霖.880NSL型H2S∕SO2比值分析儀在大連石化的應(yīng)用及優(yōu)化[J]，科學(xué)論壇，2010,21:89-90.

[3]周廣浩，王俊濤.硫磺回收裝置酸性氣配風(fēng)控制方案探討[J]，石油化工環(huán)境保護,2005,28（2）：36-39.

[4]范玉久，章先樓，嚴雋道.化工測量及儀表[M].第二版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.