摘 要：通過對(duì)SO2氣體濃度分析儀的組成原理、分析流程、標(biāo)定、操作運(yùn)用及其故障處理過程進(jìn)行具體的闡述，讓我們對(duì)其有了一定的了解認(rèn)識(shí)，而為日后維護(hù)檢修提供一定的幫助。在我們垣曲冶煉廠的底吹、轉(zhuǎn)爐、硫酸車間都有應(yīng)用到保溫水箱液位計(jì)，通過對(duì)該廠分析儀系統(tǒng)化的描述和分析后，就可以大體地了解其基本概況和思路，進(jìn)而提升氣體濃度的精確度。
1 保溫水箱液位計(jì)系統(tǒng)的組成原理
該系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：樣氣取樣裝置、樣氣管道吹掃裝置、樣氣傳輸裝置、樣氣冷凝裝置、冷凝物排放裝置、分析儀器等。
系統(tǒng)中取樣探頭的類型為PP1170探頭組件，此探頭過濾器為雙層復(fù)合式結(jié)構(gòu)，過濾精度：0.3μm，過濾能力≤2000g/Nm3，過濾純度：99.6%，適應(yīng)溫度≤700℃，其取樣探頭過濾精度很高。
取樣探頭吹掃是采用目前國際上先進(jìn)的內(nèi)、外脈沖式振動(dòng)吹掃技術(shù)，整個(gè)吹裝置（帶反吹柜）靠近取樣探頭現(xiàn)場安裝。內(nèi)裝：(1)壓縮氮?dú)膺^濾器，用以除去壓縮氮?dú)庵械挠汀⑺⒎蹓m；(2)壓縮氮?dú)鈨?chǔ)氣罐，用以確保反吹時(shí)有足夠的壓力和流量，反吹效果*好；(3)壓縮氮?dú)夥峙鋯卧瓿蓪?duì)取樣探頭的內(nèi)、外脈沖式振動(dòng)吹掃，確保不堵塞；(4)反吹氣壓力低報(bào)警壓力表，并輸出報(bào)警信號(hào)。反吹管道與取樣管道完全獨(dú)立，以便于安裝與維護(hù)。反吹氣源采用壓縮氮?dú)猓o油、無水、無塵），氣源壓力為0.4~0.6MPa。整套反吹裝置都裝在一臺(tái)反吹柜內(nèi)，反吹柜可安裝在室外，且盡量靠近取樣探頭，與取樣探頭的距離*好不超過5m。
2 保溫水箱液位計(jì)系統(tǒng)的調(diào)試及分析過程
2.1 保溫水箱液位計(jì)系統(tǒng)的調(diào)試
吹掃氣源用壓縮空氣（氮?dú)猓┲饕糜谔筋^過濾器的自動(dòng)吹掃清洗，和某些特殊部件的清洗保護(hù)。過程中提供的壓縮空氣（氮?dú)猓毫Σ坏眯∮?.4MPa，流量不低于10m3/h，壓縮空氣（氮?dú)猓┲胁坏煤兴趾陀臀邸７治鰞x器柜準(zhǔn)備：依次閉合以下電源開關(guān)：總電源、電加熱取樣管電源、探頭加熱器電源、冷凝器電源、分析儀器電源。
設(shè)備的預(yù)熱：分析系統(tǒng)內(nèi)的電器設(shè)備需要一定的預(yù)熱時(shí)間，根據(jù)設(shè)備的不同、環(huán)境溫度的不同預(yù)熱時(shí)間也不盡相同。在室溫25℃時(shí)，冷凝器需預(yù)熱約30min，若低于25℃時(shí)，分析儀器需預(yù)熱約90min。
分析儀器的調(diào)試：分析儀器在預(yù)熱后，需要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定。*先把氣瓶減壓器螺桿旋開，然后把氣瓶總閥完全打開，*后慢慢旋緊減壓器螺桿，將標(biāo)氣接在“樣氣入口”上。分析儀內(nèi)部裝有壓力傳感器，*大承受壓力為0.3MPa，所以必須使輸出壓力小于0.3MPa，保證氣樣流量在60L/h，此時(shí)方可對(duì)分析儀器進(jìn)行校準(zhǔn)操作。標(biāo)定時(shí)，需將系統(tǒng)內(nèi)部五通切換閥放在“校正”位置上，通上標(biāo)準(zhǔn)氣體，進(jìn)行標(biāo)定。根據(jù)分析儀量程的不同，我們要選用不同的標(biāo)氣。標(biāo)定完畢后應(yīng)及時(shí)把標(biāo)準(zhǔn)氣氣瓶總閥關(guān)閉,防止標(biāo)準(zhǔn)氣的泄漏,造成不必要的浪費(fèi)。
系統(tǒng)的工作模式：分析系統(tǒng)有兩個(gè)工作模式，分別為待機(jī)/維護(hù)模式、運(yùn)行模式。運(yùn)行模式又分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。系統(tǒng)通電后，設(shè)備在自檢完后自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)/維護(hù)模式。進(jìn)入此模式意味著系統(tǒng)可以立刻投入使用（必須手動(dòng)切換到運(yùn)行模式），或者存在嚴(yán)重故障(系統(tǒng)報(bào)警指示燈會(huì)亮)。系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)/維護(hù)模式有以下幾種情況：在*一次通電；人為通過關(guān)閉“啟動(dòng)”按鈕；系統(tǒng)濕度報(bào)警在采樣狀態(tài)下；延時(shí)15s后仍然出現(xiàn)樣氣流量低于10L/h 分析儀器出現(xiàn)嚴(yán)重故障報(bào)警；壓縮空氣（氮?dú)猓鈮旱陀?.4MPa報(bào)警 ；冷凝器出現(xiàn)嚴(yán)重故障。
2.2 保溫水箱液位計(jì)系統(tǒng)的分析過程
系統(tǒng)在正常供電且無嚴(yán)重故障時(shí)，手動(dòng)閉合“啟動(dòng)”按鈕，系統(tǒng)將進(jìn)入自動(dòng)模式。當(dāng)系統(tǒng)處于采樣分析狀態(tài)時(shí)，在PLC啟動(dòng)下，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)采樣，采樣結(jié)束后，反吹開始工作，系統(tǒng)每隔一定的時(shí)間自動(dòng)排水，并輸出采樣無源觸點(diǎn)，被測氣體在抽氣泵的作用下進(jìn)入分析系統(tǒng)，*先經(jīng)過探頭過濾器進(jìn)行一級(jí)過濾，然后通過取樣電磁閥進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，再然后在冷凝器中除水進(jìn)行干燥處理，*后通過三通切換閥（三通切換閥處于采樣位置）和報(bào)警模式過濾器，經(jīng)膜式過濾器精細(xì)過濾后，在浮子流量計(jì)的調(diào)解下進(jìn)入分析儀器進(jìn)行分析。系統(tǒng)中的冷凝水可以通過蠕動(dòng)泵，以手動(dòng)或自動(dòng)的方式排出分析柜。
在運(yùn)行模式下，我們可以通過手動(dòng)觸發(fā)開關(guān)（啟停F1、反吹F2、采樣F3、排水F4）來改變當(dāng)前的程序運(yùn)行邏輯，即手動(dòng)模式。
3 保溫水箱液位計(jì)系統(tǒng)的故障分析及處理
該廠共有5套PS7000系列過程分析成套系統(tǒng)，分別于底吹爐高溫風(fēng)機(jī)出口一套，轉(zhuǎn)爐高溫風(fēng)機(jī)出口兩套，硫酸風(fēng)機(jī)入口一套，尾氣脫硫系統(tǒng)入口一套。操作人員需要通過觀察其變化趨勢，來及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉的開度，保證二氧化硫濃度維持穩(wěn)定，并且及時(shí)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化工序的冷激閥，使轉(zhuǎn)化器的溫度在控制指標(biāo)內(nèi)，為硫酸的持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)提供條件。自從2014年3月份這5套設(shè)備投入使用之后，系統(tǒng)就頻繁發(fā)生故障，經(jīng)常造成無法使用，使得工作人員不能準(zhǔn)確操作，影響硫酸車間效率，究其原因，大致分為以下幾方面。
（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工藝狀況：系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮的不夠全面，造成無法避免的系統(tǒng)性故障，從而使整個(gè)系統(tǒng)無法正常工作。例如，尾氣脫硫系統(tǒng)入口的一套設(shè)備，保溫水箱液位計(jì)的量程設(shè)計(jì)是0~800ppm，但實(shí)際上早已超出許多，經(jīng)常出現(xiàn)爆表情況，這樣長期性的超量程就大大縮短保溫水箱液位計(jì)的使用壽命，這樣的情況下必須更換分析儀器。5套分析儀系統(tǒng)在使用時(shí)，由于反吹電磁閥設(shè)計(jì)選的型號(hào)小，導(dǎo)致反吹氣路經(jīng)常不通，在采樣之后無法對(duì)探頭進(jìn)行吹掃，探頭堵塞無樣氣進(jìn)入，無流量，故障報(bào)警，這時(shí)就需拆下探頭清洗過濾器或更換，更換電磁閥。
（2）樣氣預(yù)處理系統(tǒng)：樣氣氣路上的部件發(fā)生阻塞或泄漏現(xiàn)象，導(dǎo)致SO2濃度偏低。從煙氣進(jìn)入取樣探頭開始，一直到分析儀氣室之前這段都屬于樣氣預(yù)處理系統(tǒng)。各個(gè)元件之間以及取樣管線上的任何一個(gè)小小的堵塞泄露都會(huì)造成測出來的值不準(zhǔn)確。例如，底吹爐高溫風(fēng)機(jī)出口的一套設(shè)備在起初安裝時(shí)，由于現(xiàn)場安裝人員的過失，將取樣管道交叉疊放，導(dǎo)致SO2濃度一直偏低，*終重新更換新管路，整個(gè)系統(tǒng)才能正常使用。取樣探頭使用時(shí)間過長導(dǎo)致酸泥堵塞，蠕動(dòng)泵工作效率低，冷凝器內(nèi)凝液無法正常排出，導(dǎo)致系統(tǒng)里有水蒸汽，采樣電磁閥使用時(shí)間長導(dǎo)致堵塞；抽氣泵不能正常工作產(chǎn)生負(fù)壓或負(fù)壓不夠，等等；各組件之間的氣密性不佳都會(huì)造成SO2濃度一直偏低，從而影響工作人員做出正確的判斷，導(dǎo)致效率降低。所以模式過濾每月需更換一次，定期檢查柜內(nèi)有無漏氣現(xiàn)象，氣路是否有堵塞現(xiàn)象；檢查反吹柜、儀表柜內(nèi)樣氣管道線是否有異物；檢查抽氣泵能否正常工作都是解決此類問題的方法。
（3）保溫水箱液位計(jì)自身的問題：使用一段時(shí)間零點(diǎn)、量程會(huì)漂移，這就需要經(jīng)常標(biāo)定樣氣流量保持在60L/h，以保證SO2濃度值穩(wěn)定。
4 結(jié)語
保溫水箱液位計(jì)作為該廠重要的工藝檢測儀表，其運(yùn)行情況直接關(guān)系著生產(chǎn)能否正常運(yùn)行。為了避免系統(tǒng)故障頻繁發(fā)生，我們必須加強(qiáng)日常巡檢，制定有效的維護(hù)措施，提高維護(hù)人員的責(zé)任心和維修水平，保證系統(tǒng)安全、可靠、準(zhǔn)確的運(yùn)行，以提高我廠生產(chǎn)效率。