制氢站色谱分析仪的维护和故障处理

制氢站色谱分析仪的维护和故障处理一概述首钢京唐钢铁厂的制氢站采用气相吸附技术从焦炉煤气中提取氢气，通过预处理和变压吸附的方法，除去了大量的杂质，但像一氧化碳二氧化碳甲烷氧等很难除净，为了达到首钢京唐冷轧所需的氢气标准，引进德国西门子公司生产的MaxumIITM型色谱分析仪对产品气成分进行分析，以满足99.999%的纯度和一氧化碳二氧化碳甲烷含量分别小于5PPM的产品气的要求。二MaxumIITM型系统工作原理下面是操作MaxumIITM型色谱分析仪系统结构图，它诠释了在分析仪中一种样品是如何被处理的。为简单起见，这个结构图仅描述了一个单一流路和一个检测器。附加的注释解释了样品是如何通过MaxumII各模块的，并且同时也介绍了在分析样品的过程中，各个模块之间的相互关系，其中柱箱中色谱柱和各个阀的动作是整个系统的关键，是分析的第一步所在，色谱是一种分离方法，在一个有两相或三相，其中一相连续不断的以一特定的方向移动的系统中，溶质被一个动力学差速移动过程分离并且其中各种物质因为吸附，分配，溶解性，蒸气压，分子大小或离子电量密度不同表现出不同的迁移率，从而将所分析物质中不同的成分分离开。具体到首钢京唐制氢站，主要是将样品气中的一氧化碳、二氧化碳、甲烷分离成单独的组分，分别转化为甲烷后进入火焰离子检测器（FID），火焰离子检测器是一种检测易燃碳氢化合物的小质量检测器。来自于分离柱的组分在一种氢气火焰中燃烧，这将产生离子。所产生的离子流被转换成测量电信号，检测器最后生成的电信号将被传输给电子机箱中的电子传感器。，在那里信号由位于电子传感器内的检测器专用模块处理，检测器专用模块(不同类型检测器的检测器专用模块不同)把模拟信号放大并转换成数字信号，从检测器专用模块输出的数字信号由电子传感器控制板(SNECON)进行处理，然后由系统控制器作综合处理，最后经过硬线将4-20mA电流信号输出给plc。三运行操作1开机步骤（1）检查分析小屋环境是否存在爆炸隐患，尤其是检查是否有氢气泄露。（2）向生产人员询问变压吸附运行情况，确保样气是正常要检测的气体。（3）检查仪表的供电电压是否正常。（4）仪表风压力设定：VALVEGAS6.7KG/CM2REGULATEDAIR3.7KG/CM2RIGHTOVENAIR1.1KG（5）检查色谱的吹扫空气流量是否正常，电子箱的空气吹扫开关是否正常。（6）供给色谱载气，压力按照技术资料内的要求设定0.2～0.5KG/CM2（一般设为0.4）。（7）检查色谱预处理进口压力是否正常（调节减压阀使样气进气压力保持0.1MPa）。（8）调节浮子流量计使样气保持流量50－200cc/min、过滤5u、压力范围15Kpa－515Kpa。至此，色谱可以上电了。2开机预热MMI是ManMachineInterface人机接口，给用户提供一个可人机交互界面。用户可以通过MMI直接对色谱进行查看、运行、保持、校验、数据修改、手动控制等操作。（1）上电后大约等待3～5分钟后色谱正常启动。（过程中故障灯会亮起，属正常）（2）利用MMI控制面板检查色谱内部硬件是否通讯正常。M-3-7-5查看Stat为OK，表明SNE硬件启动正常。M-3-7-6查看全部Stat为OK，表明I2C硬件通讯都正常。M-2-8-5查看设定项的左侧无*（星号）且Temp的读数应不断递增（若不递增可能是DPM板温度传感器有问题）。M-2-8-6查看设定项的左侧无*（星号）且Pres的读数约等于CurSetpt（这里只看R-FID-AI即可，一般为120kpa）的读数。（3）进入M-2-8-5页面，等待Temp的读数约等于CurSetpt（这里有三个温度其中恒温箱roven60℃、RFID150℃、甲烷转化器300℃）的读数，误差<0.5℃。（4）进入M-2-2页面，按CLEARALL键清除全部报警，观察是否有新的报警出现。（5）若报警不再出现表明色谱预热已经完成，进入待机状态，随时可以运行分析。注：操作页面如下图描述。按键顺序的含义例如：M-3-7-5M=SELECTMENU3-7-3=依次按下的数字键。3点火运行（1）HOLD色谱。（2）进入M-2-5页面，IGNITE手动点火（3）还是M-2-5页面VIEWCHROM查看实时谱图（有一个上升的趋势说明已经点火成功）。三常见故障处理1FID检测器故障问题原因：习惯性灭火、点火失败、噪音过大、无检测信号等。处理方法：检查气路和柱切系统、检查FID检测器阻火器是否堵塞、检查点火线圈是否正常、检查FID检测器是否污染、检查极化电压、检查恒温槽温度、检查连接线路等。注：上述故障不尽详实，诸多问题未能尽列，请在日常维护工作中不断积累和丰富。2色谱恒温箱加热系统不加热问题原因：加热程序被禁用、加热管内的加热丝烧断、加热电源没有加载、DPM板损坏、测温元件损坏等。处理方法：启用该程序、更换或修复加热丝、查找电源连接问题，检查加热器保险丝、更换DPM板、更换测温元件等。3SNE故障问题原因：SNE有总管I2C总线内的硬件通讯、协调、检测器测量信号等功能，它是一个独立于SYSCON的系统。其产生故障的原因很复杂。大多数故障产生原因都是因为硬件发生某些问题而造成I2C通讯超时，也有一些额外的程序在处理时发生意外的错误而中断。处理方法：根据故障代码提示找出发生问题的根源，针对处理。4热导检测器平衡失败问题原因：热丝或热珠损坏或老化、载气流量过低或过高、DPM板问题、线路问题、系统污染等。处理方法：更换热丝或热珠、调整和检查载气供给回路、更换DPM板、检查线路、吹扫系统清除污染。另外若色谱MMI面板上出现红灯或黄灯报警清除不掉，请进入M-2-2页面查看并记录报警代码（#下面的具体数字）根据代号根据说明书查找故障原因。平时巡检时注意查看有无报警信息，以便及时作出处理。注意观察分析小屋的空调温度，因为仪表的部分元件要求温度是常温，温度太高容易烧毁器件。五结束语西门子公司生产的MaxumIITM型色谱分析仪的正确可靠投运及稳定运行保证了合格的氢气产品气，为首钢京唐冷轧厂的连续运行提供了有利保证。