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摘要:在线分析仪表对生产更好地真实反映其过程,从而节省了分析仪表采样的时间,并且为促进生产的稳定性和自动化提供了数据分析。为使在线分析仪表在生产中发挥真正作用,分析了在线分析仪表的问题,多为安全性低、维护量大、不稳定,根据在线分析仪表的发展现状,在采样上提出了提取、传输、预处理、排放4个阶段的措施及在线分析仪表的特点,从而规范在线分析仪表应用。
关键词:在线分析仪表;特点;试样提取;试样传输;试样排放
1关于在线分析仪表的特点分析
1.1 在线近红外光谱分析技术
现代近红外分析技术的应用不仅能节省时间、劳动力,也能提高工作水平,同时能够及时准确地反映生产数据,从而有利于提高产品质量合格水平。近红外光谱分析技术对生产工作也有很大的影响,光谱测量时只需要对分析样品进行分析,从而提高了工作效率,也避免了材料的浪费,降低了成本。
1.2 在线色谱测量空间大、误差小
在线色技术有利于高操作水平,填强安全监测能力掌握产品质量指标,因此在我国石油化工行业得到极大的重视。在线色谱只对生产过程的最主要的成分进行研究,同时使用了自动取样来解决滞后问题,而且避免了分析的不自动化与不稳定性。
2 关于在线分析仪表存在的问题
目前,中国的在线分析仪表投用率低、维护量大、稳定性差以及准确度低。主要问题体现在:采样滞后时间多,难以满足在生产的过程中及时改良成果的要求;试样的代表可信性不够,难以反映现实生产情况;试样杂质过多,带水、带油、带污等造成较大维护量,甚至会直接损坏仪表;引入分析仪的试样温度、压力、流量不满足分析仪的要求,影响精度或损坏仪表设备的正常使用;排放背压影响分析仪的正常工作以及污染环境。
在线分析仪表的试样或采样系统的合理性、稳定性以及连续性也影响着生产生活的工作效能。同时做好在线分析仪表的样本需要四个阶段:提取、传输、预处理、排放。但需引起我们高度注意的是预处理阶段。生产设备复杂,基础水平高,不能集群生产,在工作时不可以实行高度模仿,必须在当场做完检查及完善。所以拥有专业技术的人员应该及时解决在线分析仪表的应用及处理问题。
分析仪表应用在有色冶炼工业中,过程分析时有很多困难与问题,高温、高粉尘、高水份、腐钟性等恶劣气体各件,预处理装置的有无效性;结构的复杂性;难以满足的自动化程度与维护工作量等等。这些都对分析仪表应用造成很多困难。
3 在线分析仪表具体应对措施
3.1 试样提取
试样的提取是分析仪表在线应用的第一步。为了满足试样的精确性以及在实际分析中所需样本,试样提取的数量不能过多,因此要注意对取样点的选择。
(1)取样点的位置应该选择应考虑放在整个工作流程的主导位置,使试样具有代表性。
(2)应该选择对破坏仪表几率低的地方,例如,与分析仪表对试样的压力、清洁度等其他条件最为靠近的地方,同时注意对那些容易产生污染,和分析仪表压力相差最大的位置不能作为取样点。
(3)工艺介质比较稳定和安全的地方也是取样点的位置之一,同时要避免试样不具代表性。
3.2 试样传输
试样传输是指将试样从处理系统运输到分析仪表的具体分析入口的过程。在试样传输时要注意以下问题:
(1)严格控制传输时间。可以采用旁通路或先气化再传输的办法减少传输时间,确定在线分析仪表及时分析出检测结果的精确度。
(2)增加传输管道的直道。直达的传输管道有利于加快试样的传输速度,节省时间,提高效率。
(3)传入快速回路的试样可在其中安装泵输,同时要考虑应对其润滑油系统对试样可能造成的污染,保证试样很快的安全到达过程分析入口。
(4)在传输管道较长,管内的压差值不能保证介质顺利取出时可考虑采用引流装置。
(5)在管道传输时要根据其本身属性、周围温度的情况以及管道的材质,满足试样的传输最好的条件。
(6)在传输含有化学元素物质的试样时,根据化学物不同的本质属性,确定最合适的试样传输方式。
3.3 试样预处理
试样预处理是指在过程分析之前,试样能够安全地传输到入口,并且要进行调整和完善。在生活中,要根据检测对象、检测项目选择合适的方法,也要根据生产状况的情况做出合理的预处理,但重点还是除尘、除水。
3.4 试样排放
试样排放主要由两种方式组成:先把试样中的有害物质去除再排放和除此之外其他的方式排放。又因为试样排放不合理对环境破坏极大,所以要严格注意在排放时考虑环境问题。气体排放;主要有排入火炬、返回工艺以及排入大气三种方式。液体排放:试样回收利用、除污后排放两种方式。为防止过大的压力对分析仪过程有很大的影响,对设备造成破坏,液体试样在传输过程中,泵输将采取措施扩大管道直径。并且液体在排放时增加适当的坡度来处理气塞等问题。其次处理危害性的试样液体的办法,是将其排入污水处理厂进行处理,还有要将液体中含有易燃的成分排出才能排放。
4 加强对在线分析仪表使用和维护的规范
首先,因为仪表测量时会出现一些问题,主要是气体构成繁杂以及其其他缺陷所造成的,所以对在线分析仪表使用事项有严格要求:一是在仪表使用前要对工作进行检查,以确保仪表状态保持密封。二是优化仪表内部各处的功能。三是尽量避免仪表内部结构的复杂。其次,仪表还需进行日常维护:定期对仪表的密封状态和工作状态进行检查,也要实时监测仪表的准确,最后能够达到在线分析仪表的要求,有利于充分发挥其真正作用。
5 结合实例、分析问题
目前,石化企业的在线分析仪表投用率低、维护量大、稳定性差以及精度低。主要问题体现在:采样滞后时间大,难以满足快速在线优化工况的要求;试样的代表性不够,难以反映真实工况;试样杂质过多,带水、带油、带污等造成较大维护量,甚至损坏仪表;引入分析仪的试样温度、压力、流量不满足分析仪的要求,影响精度或损坏仪表;排放背压影响分析仪的正常工作以及污染环境。在线分析仪表能否用好,除了分析仪之外,主要取决于试样采样系统的合理性、可靠性和完整性。通过试样提取、传输、预处理及排放4个阶段采取恰当的手段,正确配合,满足在线分析仪表的进样要求。然而试样预处理的设计、制造难度在于:涉及多种物化技术和材料科学;专用性强;制作和装配较复杂,无通用性,属于分散制造;测试和调整需要现场进行,出厂前无法进行仿真模拟。
(1)污水处理的复杂、恶劣工况。测量介质含杂质多,及其容易堵塞采样管,导致无法取样,同时造成分析仪表运行不稳定,故障多的表面现象。尤其是污水装置退水的时候,操作人员没有及时通知维护人员关闭分析仪表取样阀,导致大量的杂质进入分析仪表,对分析仪表造成冲击,导致仪表出现故障的现象时有发生。
(2)仪表维护量大。污水处理的分析仪表维护量大,基本每天都要进行清理工作,过滤网和采样通道极易堵塞,维护一旦不及时,就导致仪表数据偏差、无法测量等问题。
结束语
在线分析仪表对整个生产环节有着很大的作用,它能够对工作进行全方面的分析,并能及时反映信息,同时根据实际情况做出及时的调整和完善,提高工作决策的准确性。本文对在线分析仪表的特点和存在的问题进行分析,并提出了4 个阶段的解决措施以及加强使用流程和日常维护的规范,以确保在线分析仪表的更好的运用。
参考文献
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