空分设备分析仪器应用探讨

【摘要】空分设备是一个大型的复杂系统，但有关分析仪器在空分设备中的应用技术依然得不到过多的关注，这使得配置的分析仪器没能充分发挥应有的功能。所以，本文将就空分设备分析仪器的应用要点进行更为具体的论述，以减少对分析仪器的误解，促使分析仪器得到更好的发展。

【关键词】空分设备；分析仪器；应用；探讨；维护

空分设备，即通过压缩循环尝试冷冻方法，并以空气为原料，将空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。随着我国经济快速发展，国防、电子、石化、化工及冶金等工业及有关研究部分对生产应用的精度及质量提出更高的要求，尤其是各种上试验的设计、工艺流程，所以分析仪器作为控制与检验应用的设备其作用越来越突出。但我国相关企业管理人员常常认为分析仪器的应用技术与一般热工仪表没多大差别，相应地也不重视其作用。

1 空气设备中分析仪器的重要性

一直以来，拥有大中型空分设备装置的生产企业均高度重视生产安全问题，每个企业根据自身的经验与根据行业标准来制定较合理完善的规章制度。但环境问题日益严峻，空气中对空分设备生产安全构成危害的成分，如氮氧化合物、碳氢化合物等成分越来越多，这些有害成分进入空分系统且量达到一定，将有可能导致空分生产装置爆炸事故的发生。由此可见，分析仪器在空分设备中明显占据一定的地位。其中，空分设备中气体分析仪器具体发挥着以下作用：（1）对于在线仪器而言，正常运行时，它能够反映某种气体成份含量的变化趋势，但如果工艺系统突发的、非持续性的变化，则在线仪器的数据甚至不能反映气体成分含量的变化趋势，还有在线仪器的取样方式受到一定限制，这也在很大程度上决定了它所提供检测数据的准确性和可靠性。（2）对于离线仪器而言，它可作为标准仪器监督、检查在线仪器性能和运行状态，以协助在线食品查找出故障原因，及时解决问题；（3）此外，与在线仪器相比，离线仪器所提供的数据真实、可靠，所以监测应以其为主导；（4）总的来说，无论是在线还是离线仪器，丙者都能完成气体产品质量检验工作，如在空分产品出厂前，提供质量检验数据，监督、检查产品质量；同时也能协助工艺操作人员在线仪器取样分析，查找工艺中可能存在的问题，以减少成本消耗。

2 空分设备中的分析仪器的应用要点

任何分析仪器对样气的工艺条件都有一定的要求，只有样气完全满足仪器对它的要求的前提下，仪器才能正常工作。所以，分析仪器选型是否正确，对仪器的使用效率影响很大。应从以下几点进行选用与维护。

2.1选型配套时应遵照的基本原则

主要有两点：（1）离线分析仪器的选型，应综合考虑企业的发展需求，满足全面质量管理的需要；尤其是考虑气体产品质量的提高及设计品种扩展的需求；也由于其一般用于质量检验，若顾全全面质量管理的需求，它应在诸如测量精度、灵敏度、质量更优异等方面人性能要高于在线仪器一个等级，还有，离线分析仪器配套，诸如适合各种需求的预处理方法、装置标准气、取样装置、数据处理系统等，也必须合理及完善，这样才能更有效地保证样品不被污染和得到正确的检测结果；（2）由于在线仪器是连续24小时监测的仪器，它在空分设备的工作运行起着关键性的作用，对样气工艺条件也有着较严格的要求，所以其配套不仅根据企业的经济情况，也要综合考虑工艺与设备的生产能力对其需求情况。

2.2操作人员应充分认识到分析仪器的检测要求

一台气体分析仪器，可将其看理解为样品气体流经一套完整的化工工艺系统，并发生各种物理变化及化学反应。气体分析仪器，以测量气体成分为目标的气体分析仪器与热工仪表有着本质上的区别。特别是微量气体分析仪器，由两大部分组成，即气路系统及电路系统。基于气体分析，特别是微量气体分析，它实际上通过一系列化工设备来实现一个化工过程的运作。也正是这点，作为操作人员，要使分析判断得到较科学、满意的结果，就必须重视仪器内部的微量气体成分的切实的且全部的运动及变化过程，尤其是诸如如化学、吸收、脱附、吸附反应以及气体成分、压力平衡之间的相互作用与干扰因素等气体流动中的变化。此外，分析仪器对于分析高纯气中杂质含量等的产品生产的调整与质量检测有着非常重要的作用，一般来说，检测高纯气的分析仪器必须满足以下要求：（1）满足各工序对气体纯度的要求，如检测流程中工艺气体的纯度；（2）符合国家标准，即要保证和控制在安全工况下生产的气体产品及低温液体产品纯度达到质量要求；（3）为工况调整提供依据，使其达到最佳状态；（4）对高纯气体杂质组分及含量的分析能够达到国家标准要求。还有，为了保证空分设备安全生产，配备足够、有效的检测仪器应重点做到以下这些杂质含量的检测：首先是取样检测液氧中的诸如二氧化碳、乙炔及氮氧化合物（氧化亚氮等）杂质的含量；其次是在线检测分子筛吸附器出口空气中碳氢化合物杂质的含量，如二氧化碳、乙炔等。这样，经过上述的操作意识的加强与检测要点的控制，空分设备杂质含量才能更好地实施有效监控，保证其处于安全运行状态。

2.3离线分析与在线分析的应用关系

空分设备，因有了离线分析与在线分析的监督和验证双作用，其安全生产有了双保险。具体表现为，在线分析仪器，虽可以连续监测气体成分含量，但它的缺点也明显，即它只能反映气体成分含量变化趋势的作用，这主要是由于其受到受到取样方面的限制，它的仪器运行正常等数据对于工艺操作人员而言，无法作为某成分的确切量值，故其只是起到一个参考作用；同时，如上所述，在线分析仪器还必须借助离线分析仪器的协助，以完成其运行是否正常、数据是否准确等的检查与监督。所以，离线分析与在线分析各有优缺点，相互辅助，从而保证在线仪器长期完好运行。

2.4分析仪器仪表的维护

分析仪器在空分设备中占据那么重要的作用，日常工作的维护环节更是不能缺少。以下就此总结的看法：（1）人始终是一个重要因素，所以有必要加强分析仪器仪表操作维护工的培训；（2）有关准备工作应提前做好，尤其是进口分析仪表的备件；（3）做好在线分析的通风监测工作，防止安全事故的发生；f4）要求稳定连续，测量过程要防止超压超温现象的发生；f4）仪器仪表的标定，不仅要结合实际，也要结合严格按照使用说明书进行，选用质量较高的标准气体进行标定；（5）保证分析仪的使用环境应在测量范围内，尤其是微量成分的测量，有效的保护了分析仪器仪表；（6）气体分析的预处理十分关键，在必要的设备前增加减压稳压、恒温、过滤器装置。不过，科学技术日益更新，分析仪器的应用技术也日益复杂多样，所以作为操作人员与管理人员，应积极学习新技术，积极探索，才能及时、随时地了解分析仪器的技术动态情况，从而有效地发挥分析仪器的功能，更好的为生产服务。3结语

综上所述，基于考虑到空分设备是一个复杂的系统，企业应以系统的观念来全面策划质量管理，并适当地建立一个兼具在线分析仪器（生产控制所用）与离线分析仪器（实验室所用）这两大类分析仪器的完整分析检测系统。同时为了保证空分的生产安全性，配备足够的检测仪器也十分有必要的。此外，从空分设备运行企业的组成角度出发，应建立中心化验室，负责管理离线分析仪器；二是建立仪表车间，负责管理在线分析仪器；三是可建立一个管理两者的综合室。总之，分析仪器一定要根据本厂的生产特点和需要，从实际出发，来进行机型的选择、设计及布置，保证空分设备处于安全运动状态，从而做到好管理、好操作、好效益。