SERVOMEX2500红外分析仪的投运及应用.doc

SERVOMEX2500红外分析仪的投运及应用冯敏(四川天华股份有限公司646207)摘要 本文介绍了1995年试车以来至2000年期间，英国SERVOMEX2500红外分析仪在我厂的投运及全面使用 情况，总结了6年来红外分析仪出现的各种故障及解决问题的处理措施关键词4鳓气动控制器硫中毒自诊断组态RC接收回路 1，‘吖l引言 我厂是年产30万吨合成氨、52万吨尿素的大型化肥装置我厂共有6台红外 线分析仪，是用于连续监视合成系统生产气体的单成份分析器均采用目前先进的英国 生产的SERVOME)(2500(简称2500分析仪)，利用SERVOMEX480气动净化控制器(简称 480控制器)给2500分析仪提供正压，以满足必要的正压要求，同时由压力开关给2500 仪器供电，以充正压达到现场测量防爆的目的其位号、测量点、量程分别如下所 示：AIL00A：低变出口变换器CO含量0～1％ A1100B：高变出口变换气CO含量0～6％ A1105：一段炉出13转化气cH4含量0～50％ A1108：废热锅炉出13转化气CH4含量0～5％ A1101：甲烷化炉入口C02含量0～2000ppm A1106：甲烷化炉出El c02含量0～50ppm 这六台红外分析仪的测量是相当重要的。

它直接反映着合成系统中工艺反应 过程、变换气转化的程度，正确地指导着工艺的操作调节否则，将影响到生产的负荷、 物质设备的安全运行等一系列严重问题在1995年、1999年、2000年三次，从A1105超 50％Crl4含量情况来看，因该表准确无误，即可判断出一段炉中cI-h无甚转化现象，可进 一步推测出工艺可能有硫中毒现象，而事实的确如此工艺应从此表数值及早引起重 视，以免事态进一步扩大，必须采取相应的处理措施，如放硫、加氢还原、更换触媒等，避 免造成更大的经济损失因此，对合成进行连续正确的红外分析，是确保整个大化肥正 常、稳定、经济运转的必要条件 现在，根据我厂六年来对红外分析仪的投运、操作、故障及日常维修工作作详细的介 绍，我厂同建峰化工总厂的IR一85型分析仪有类似之处，同新疆乌石化的红外分析表类 型一样，此表先进，知能化程度高，有许多自诊断功能和贮存的历史数据，根据这些功能 和数据，可初步判断表的某些问题，并针对这些问题进行分析，作进一步的处理在这里 写出来，以供大家参考 2分析器的原理 这里对2500红外分析仪的结构仅作简单介绍，整个系统由SERVOMEX480气动 净化控制器和SERVOMEX2500两大部分组成，由480控制器给2500分析仪提供净化控制·291·作用，维持2500分析仪的正常运转测量。

主要对原理作详细介绍： 英国2500分析仪与一 般国产的红外分析仪有特别的不同之处，国产分析仪一般说 来有两个气室：参比室和样品室而它只有一个样品室，是根据气体分子对红外光谱的 选择性吸收性能制成，符合朗伯一比尔定律I=IoeV“ Ll——红外线入射光强度I——红外线透射光强度 “——气体常数 C—— 气体浓度 I一气室长度因为一些红外光谱的复杂性，吸收带的重叠可能发生，利用窄带宽固态干扰滤光片 选择高特殊测量波长，把横穿的干扰减至最小 为了把由于样品室的部分污染或第一顺序的源输出的衰变宽带能量损失的影响减 至最小，把测量波长上的吸收度跟在测量组份不吸收的附近一个参考波长上的吸收度相 比较这两个波长轮流在样品室下聚焦到检测器上，因为干扰滤光片装在一个转动的滤 光片轮上，把两个吸收相比就产生单光束、双波长型式操作的测量输出这正是同国产 红外分析仪的不同之处，因此只需一个样品室 3操作过程 3．1开车前准备 在1995年合成系统开车时，2500分析仪初次运行时， 需作准备工作；1)清洗样品管线，试漏，并检查仪表接线要求正确无误 2)送气和水送样品气和冷却水，调节各相应部位，使其符合要求。

3)给480控制器通人清洁、干燥的仪表空气，并调整好一定的流量和压力4)送电待480控制器吹扫完成，观察2500分析仪的起动，系统是否显示“OK'’ 5)组态记录原始数据按程序操作组态，设置好各参数值并记录 6)校准试运行八个小时以上后，便可通人标气进行校准从零点向量程点进行， 也可以单点校准如故障灯亮，则零点和量程容差超限，校准失败，须查原因，若校准通 过，仪表就能进行正确测量，可以投入运行了 3．2停车 1)若不是长期停用该表，特别注意千万不能断开电源，也不能关掉480控制器的仪 表空气源，让2500一直处于通电状态，否则，易损坏该表 2)关掉工艺取样阀及各相应阀门，切断气样并检查有无异样状态 4仪表运行中遇到的问题及解决问题的方案 自开车以来，仪表在使用过程中由于各种原因会出现各种故障，这时，要首先观察故 障现象，进行分析，分析是480净化控制器、2500分析仪，还是工艺自身原因，只有当外围 检查确认完好后，再作软故障检查，现将1995年至2000年期间，这6台红外分析仪所遇 到的故障及其处理方法详述如下： 4．1分析仪进水，测量不正确 1)疏水器排污阀未打开，长期积水，样气将疏水器中的水大量带入仪器。

检查冷却 器是否起作用，把排污阀打开并切断分析仪，吹扫样品管线 2)合成跳车，时常导致A1100A、A1100B、A1108、A1105四台红外分析仪进水，A1106曾·292·进过碳酸钾溶液(用低压蒸汽吹扫，清洗取样管线)，一旦分析仪进水，就会污染分析室窗 口和内壁，且形成干扰组分，以致造成测量不正确再次投运该表时取样管道内的水份 会再次带入分析仪，故在每次跳车、开车时，需切断分析取样，排去管道中的水并吹干，而 分析仪本身则需用清洁干燥的仪表空气一直吹扫取样室，直到恢复正常为止如污染严 重，则需拆下检测室清洗，用绸布和无水乙醇轻轻清洗气室内壁，再慢慢吹干复原，如此 反复，将容易损坏分析仪，缩短其使用寿命，降低分析仪的精确度，增加工作量鉴于此 情况，为了防止进水，对其进行技改：将几台红外分析仪的取样切人PLC跳车联锁系统， 由三通电磁阀控制取样在正常状态下，三通电磁阀由DC24V供电工作，将工艺样气接 入分析仪；当有某种原因触发合成跳车时，由PLC控制，切断电源电压，电磁阀失电，切断 分析取样，工艺样气排空此方案于1997年大修得以实施完成，防止了进水的问题建 峰化肥厂也采取了上述方案解决同样的困难，实际表现很有成效。

4．2仪表失电，无法测量 @480控制器的仪表空气气源中断，压力开关不动作，导致仪表失电 @480控制器出现故障，无法完成气动吹扫由于背压设置发生漂移，压力达不到要 求，压力开关不动作检查调节480气路元件，调节气动继动器，进行背压调整，气动吹 扫得以完成，仪表恢复正常供电 ③1996年，有2台分析仪无法送上电，后陆续又有几台无法送上电，经检查电源板烧 坏，更换后正常至目前，已有6台电源板、2台电源控制板、1台主板烧坏，这类故障几 乎都是出自该表停气或停电后再恢复供电这种情况下发生的，而为了装置检修的需要， 有时又不得已停电或停气鉴于此仪表电路性能差，容易烧坏的情况，从仪表自身和供 电系统着手，努力寻求解决这类问题的办法，对供电系统进行技术改造：一方面，稳定电 源装置，在仪表的电源开关出口处增加RC接收回路，进一步稳压，增大安全系数此方 案于1999年大修得以实施；另一方面，建议给2500单独增设一套稳压电源，作为备用电 源，就算装置检修或UPS检修需停电情况下，也可以由这套稳压电源单独供电，这样，分 析仪就不需要停电，大大减少了故障发生率，这个方案要待主装置停车后才能得以实施， 预计在2001年完成。

4．3仪表显示不正常，示值不正确 ①因仪表自身扩散及周围环境温度干扰等因素引起漂移，仪表示值会不正确需定 期进行校准如校后仍不正确，则另外查找原因 ②样气湿度大，含水份检查冷却器是否失效，检查气水分离器 ③仪表故障灯亮，有一般故障和严重故障一般故障易解决；如严重故障会出现“测 量无效”状态此时可调出自诊断程序，检查显示故障页中的各种故障及故障历史，进一 步检查源电压、马达转速、检测器信号等，为了检修，可将480控制器打旁路，强行对2500 送电，针对各种故障进行检查一般说来，多数是电源控制板或微处理板烧坏，需更换 由于该电路板高集成化，没有电路图及电路技术数据，无法检修已烧坏的板子A1100A 目前无备件修复 ④仪表分析室外背压波动，由于排空管道中的压力大，将排空的气体反压回仪器检 测室，由于气体组份改变，示值不正常，进行背压调节处理 4．4示值波动或出现负值 ①检查仪表接地是否正确，避免“双重接地”·293·②由于A1106是测量甲烷化炉出口C02含量微量分析虽经校准后仍不能改变此 现象，究其原因是其漂移及样气成份不稳定，样品温度、压力的变化等，后经改造，在1995 年大修期间，在样气入口前增设了一套“样品预处理系统”，收集排去油雾、水份、灰尘等， 用后效果很好。

总之，仪表运行中，如何正确维护2500分析仪相当重要，如使用中稍有不慎，就会损 坏分析仪器该表智能化程度高，准确度高，灵敏性好，稳定性好，而缺点是非常容易烧 坏电路板，此三种电路板价格昂贵，至少十多万元，且一直呈不断上升趋势，为了减少费 用，除、r正常运行的表通过技改技革来进行小心维护外，已坏的表准备用别的表来替换， 目前还在选型之中 5日常维护事项 ①每天检查样气背压是否正常，检查疏水器是否已打开排水 ②每月进行手动校准1次 ③定期清洗过滤器，以免堵塞样气 ④当参考检测信号下降到它们原来的50％以上时，应把样品室取下来清洗，维护人 员每月应调用诊断程序询问1次参考检测器信号的值，如发现样品室污染，就必须清洗 关于480控制器的维护 ①每天检查供气是否正常 ②由于仪表通断电电路性能差易损坏，如无必要，不得关闭净化气气源，只要480工 作正常，不须进行功能测试 ③每年检查所有工作管的情况至少1次，检查所有设备包括480控制器保护的设 备，密封的腐蚀或退化的迹象，并进行处理。