瞿虎威 張淑霞
中國核電工程有限公司 北京 100840
針對(duì)于現(xiàn)有的在線分析儀表系統(tǒng)當(dāng)中存在的難點(diǎn)問題,本文嘗試進(jìn)行相關(guān)的研究,以以往的經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的理論為基礎(chǔ),深入淺出地分析了如何對(duì)在線分析儀表系統(tǒng)進(jìn)行有效的選擇。
通過對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)際考察可以了解到,在線分析儀表是針對(duì)化工生產(chǎn)過程中濕度、溫度、空氣壓強(qiáng)、粉塵變化等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,特別是在特殊生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中對(duì)電、氣等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并通過對(duì)信息數(shù)據(jù)的有效分析,以保障工作人員作業(yè)環(huán)境的安全。在線分析儀表成套系統(tǒng)主要由分析室主體、氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)、報(bào)警連鎖系統(tǒng)以及電力能源系統(tǒng)組成。其中,分析室主體為其他系統(tǒng)及相關(guān)的分析數(shù)據(jù)設(shè)備提供了安全的作業(yè)場(chǎng)所。一般多采用全封閉的結(jié)構(gòu),可以有效防止設(shè)備在運(yùn)行過程中免受外界環(huán)境因素的干擾;而氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)一般是由可燃?xì)怏w檢測(cè)儀器與有毒氣體檢測(cè)儀器構(gòu)成,是利用氣體傳感儀,對(duì)管道中所需原料氣體的濃度和氨氣濃度的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),從而對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)狀做到實(shí)時(shí)監(jiān)控;報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則在部分出現(xiàn)工作異?;蚴菤怏w泄漏的環(huán)節(jié)或部位進(jìn)行警示,將儲(chǔ)氣罐、化學(xué)反應(yīng)罐等易產(chǎn)生危險(xiǎn)的地方進(jìn)行危險(xiǎn)提示,提醒作業(yè)人員做出相關(guān)的處理;而電力動(dòng)能系統(tǒng)則主要為整個(gè)生產(chǎn)和系統(tǒng)的有效運(yùn)行提供充足的動(dòng)力[1]。
(1)氧化鋯分析廣泛應(yīng)用于對(duì)各種窯爐煙氣中氧含量的連續(xù)監(jiān)測(cè)。依據(jù)氧化鋯測(cè)取的參數(shù),我們可以更好地調(diào)節(jié)空氣燃料比,以使燃料充分燃燒、降低成本,提高工藝穩(wěn)定性,減少對(duì)環(huán)境的污染。
(2)紅外線氣體分析儀適用于化工、水泥、冶金、電廠等不同領(lǐng)域;根據(jù)我們對(duì)不同濃度、不同測(cè)量范圍、不同氣體等要求,而選取符合相應(yīng)要求的分析儀以達(dá)到高精度、高穩(wěn)定、高實(shí)效性連續(xù)監(jiān)測(cè)和記錄的要求。
(3)熱導(dǎo)式氣體分析儀是測(cè)量(熱導(dǎo)率相差甚大的)兩種混合氣體中某一組分的有效方法。主要用于測(cè)量H2,也常用于測(cè)量CO2、SO2、Ar的含量,適用范圍較為廣泛。目前的熱導(dǎo)式氣體分析器在低量程方面還有許多不足,不能檢測(cè)微量成分,主要是因?yàn)閭鞲衅鞯臋z測(cè)靈敏度低,受背景氣體影響大。
(4)pH計(jì)廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域。工業(yè)生產(chǎn)過程中采用pH計(jì)測(cè)取相應(yīng)的參數(shù)以便能更好地控制物料化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、確保生產(chǎn)安全[2]。
在化工生產(chǎn)過程中安裝好了的分析儀表能否提供準(zhǔn)確、及時(shí)的數(shù)據(jù),一般不取決于儀表的選型或它本身,往往局限于樣品處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞。過程分析系統(tǒng)與其他工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)差別在于分析系統(tǒng)一般都需要一套完整的處理樣品的系統(tǒng)。樣品處理系統(tǒng)包括試樣的提取、試樣的傳送、試樣的預(yù)處理和試樣的排放等。
2.2.1 試樣的提取
從生產(chǎn)過程中某一部位提取樣品是分析儀表在線檢測(cè)的第一步,簡(jiǎn)稱取樣。取樣一般應(yīng)滿足以下要求:在離分析儀表較近及符合工藝要求的位置選取取樣點(diǎn)以確保試樣具備代表性;傳送過程盡量短以便保證數(shù)據(jù)的及時(shí)性;取樣點(diǎn)盡量選在清潔、干燥、溫度、壓力合適的地方,這樣可以減少對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)的要求;取樣點(diǎn)盡量在安全、塵霧少、容易接近的地方,以便檢修;如果樣品容易凝結(jié),應(yīng)采用伴熱保溫措施,但不能引起樣品組分的變化;取樣點(diǎn)不要選擇在容易產(chǎn)生相變的地方,也不要選在旁路管道上。
2.2.2 試樣的傳送
通過傳送線管將試樣輸送到分析儀表的入口的過程稱為試樣的傳送。樣品輸送時(shí)要對(duì)以下問題留意:輸送滯后時(shí)間要?。粶p少輸送管道的拐角;輸送系統(tǒng)不能泄露;輸送線管應(yīng)有一個(gè)坡度;試樣的傳送線管應(yīng)盡量選取φ6的管徑,以使得流速在相同的設(shè)計(jì)要求下變得更快??傊x擇最合適的樣品輸送系統(tǒng)以保傳輸?shù)膶?shí)效性。
2.2.3 試樣的預(yù)處理
樣品的預(yù)處理是對(duì)試樣進(jìn)行干燥、降溫、過濾等綜合處理,以便提供符合分析儀技術(shù)要求的合格樣品。為了除去氣體中的水分需要干燥劑;為了降低試樣的溫度需要冷卻器;為了除去試樣中的硫需要脫硫劑;為了穩(wěn)定輸送試樣的流速、壓力需要穩(wěn)壓調(diào)節(jié)裝置等。這些部件與輸送系統(tǒng)一樣,不能泄露,不能因預(yù)處理過程而改變樣品的組分。
2.2.4 試樣的排放
應(yīng)根據(jù)樣品的具體條件來選取如何排放樣品的途徑或措施。對(duì)于沒有價(jià)值、沒有危害性或危害很小的樣品可以直接排進(jìn)下水道或排空,但用于排空的管道要比較高點(diǎn)。對(duì)于價(jià)值比較高的樣品應(yīng)盡量讓其回流至工藝,如沒有回流點(diǎn)的情況下應(yīng)該采用樣品回收裝置。
在選擇在線分析儀表的時(shí)候,我們需要遵循以下幾個(gè)原則。首先,要選擇檢測(cè)范圍適用于現(xiàn)有的空分裝置的儀表,并且重點(diǎn)考核其檢測(cè)靈敏度和精度及數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。其次,要對(duì)所要購進(jìn)的在線分析儀表有充分的了解,能夠從整體上把握其性能,了解其使用過程所須注意的原則。接下來,在對(duì)其進(jìn)行操作之前,必須熟悉相應(yīng)的規(guī)范,避免錯(cuò)誤操作給儀表帶來的損害,與此同時(shí),在平時(shí)對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)的過程只遵循最基本的原則即可,無需太過復(fù)雜。最后,在保障所選擇的儀表能夠滿足當(dāng)前空分裝置需求的前提之下,還必須適當(dāng)?shù)毓?jié)省成本。如果國內(nèi)的在線分析儀表已經(jīng)能夠滿足所需,則購進(jìn)國內(nèi)的,如果不能,再酌情考慮從國外購買[3]。
綜上所述,在線分析儀表成套系統(tǒng)的運(yùn)用能保障化工企業(yè)的安全生產(chǎn),提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。因此應(yīng)在現(xiàn)有系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)推廣,從加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)以及技術(shù)人員培養(yǎng)等方面著手,全面提升分析儀表系統(tǒng)的應(yīng)用程度,為企業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。