【在线气相色谱分析仪的故障分析与处理】在线气相色谱分析仪

　　【摘 要】气相色谱仪是目前使用较为广泛的一种精密分析仪器，在使用过程中可能会遇到各种各样的问题。以下几个故障事例，是在实际使用中发现的，具有一定的特殊性和代表性，现记录下来，供同行借鉴。
　　【关键词】故障分析与处理；气相色谱仪；色谱柱；恒温炉；谱图 保留时间
　　一、引言
　　气相色谱仪是一种应用广泛的精密分析仪器，我公司拥有几套ABB气谱分析仪，自运行以来，为企业生产提供了及时、可靠的数据，有效地指导了生产，但由于分析仪预处理系统管路复杂、易损件多、样品含有少量水分和灰尘等原因，造成分析仪运行不稳定，故障处理时间长。本文列举了几个故障事例，具有一定的特殊性和代表性，现记录下来，供同行借鉴。
　　二、气相色谱仪
　　2.1工作原理及结构
　　色谱仪的关键部件是色谱柱。色谱柱的工作原理是针对待分析的工艺组分在可溶性、吸附性、挥发性等方面的物性差异，各组分在温控条件下依次从试样中分离出来。分析器中的检测器，位于色谱柱的出口处，用于检测从色谱柱内一一分离出来的组分在载气中的含量，并分别输出与各种组分浓度成比例的传感信号。
　　气相色谱仪中使用的检测器有浓度型检测器（热导检测器TCD和电子俘获检测器ECD）和质量型检测器（氢火焰离子化检测器FID和火焰光度检测器FPD）两种。其中热导检测器和氢火焰离子化检测器最为常用。
　　2.2系统组成
　　色谱分析仪系统包括四个主要部分和其它辅助设施。四个主要组成部分包括取样与预处理、分析器、编程器和读出装置。辅助设施包括电源、载气供给、校准样气等。如下图所示。
　　三、典型故障及处理
　　事例l：本单位一台美国ABB PGC2000型气相色谱分析仪，在正常工作状态下，色谱分析仪模拟输出信号为零。
　　故障分析与处理：去控制室DCS调出色谱分析仪模拟输出信号历史曲线，观察历史曲线，模拟输出信号是慢慢向负漂移，然后到色谱分析仪分析小屋，观察色谱分析仪显示屏显示恒温炉温度低报警，检查恒温炉温度设定值正常，检查仪表空气压力正常，检查温度检测元件正常，检查温度加热器加热丝没有断，用万用表测量温度加热器加热丝两端没有加热电压，通过以上检查，判断是色谱分析仪自动控温温度控制板的问题，更换一块新的色谱分析仪自动控温温度控制板，重新送电，色谱分析仪恒温炉升温正常，到达温度设定值温度恒定，色谱分析仪启动分析，谱图出峰正常，模拟输出信号正常。
　　事例2本单位一台美国ABB PGC2000型气相色谱分析仪，在正常工作状态下，色谱分析仪模拟输出信号有多个组份不准。
　　故障分析与处理：去控制室DCS调出色谱分析仪模拟输出信号历史曲线，观察历史曲线，色谱分析仪模拟输出信号是慢慢向负漂移，色谱分析仪模拟输出信号正常。然后到色谱分析仪分析小屋，观察色谱分析仪显示屏没有报警显示，检查仪表空气压力正常，氢气和氮气载气压力正常，观看色谱分析仪的谱图出峰情况，其中氢气和二氧化碳2个组份出峰正常，2个谱峰之间有一定距离，并且看色谱分析仪原始数据清单的方法表，2个组份出峰时间都在保留时间之内。另外甲烷和一氧化碳2个组份出峰不正常，2个谱峰已经连接在了一起，并且出峰时间都不在保留时间之内。通过以上检查，判断是由于色谱分析仪的色谱柱柱效低，组份分离效果差造成的。由于分离甲烷和一氧化碳2个组份是用5A分子筛色谱柱分离的，所以更换了色谱分析仪全部4根5A分子筛色谱柱，重新送电预热，色谱分析仪恒温炉正常升温，到达温度设定值温度恒定，色谱分析仪启动分析，观看谱图，4个组份出峰正常，峰与峰之间都有一定距离，并且出峰时间都在保留时间之内，4个组份模拟输出信号正常。
　　事例3本单位一台美国ABB PGC2000型气相色谱分析仪（测量硫化氢，火焰光度检测器FPD），在正常工作状态下，模拟输出信号为零。色谱分析仪显示屏显示火焰光度检测器点火失败报警。
　　故障分析与处理：去控制室DCS调出色谱分析仪模拟输出信号历史曲线，观察历史曲线，色谱分析仪模拟输出信号突然回零。然后到色谱分析仪分析小屋，观察色谱分析仪显示屏显示火焰光度检测器点火失败报警，检查载气氢气压力正常，助燃空气压力正常，燃烧氢气压力正常，并且流量也正常。在色谱分析仪点火画面手动点火，用万用表电压档测量点火线圈两端电压正常，用万用表欧姆档测量点火线圈两端开路，通过以上检查，判断是由于色谱分析仪火焰光度检测器的点火线圈断，使色谱分析仪火焰光度检测器无法正常点火。更换新的点火线圈，重新送电预热，色谱分析仪恒温炉正常升温，到达温度设定值温度恒定后，在点火画面手动点火正常，显示屏显示火焰光度检测器点火失败报警解除，启动分析，色谱分析仪运转正常，模拟输出信号正常。
　　事例4本单位一台美国ABB PGC2000型气相色谱分析仪（测量硫化氢，火焰光度检测器FPD），在正常工作状态下，模拟输出信号为零。
　　故障分析与处理：去控制室DCS调出色谱分析仪模拟输出信号历史曲线，观察历史曲线，色谱分析仪模拟输出信号逐渐变小直至为零。然后到色谱分析仪分析小屋，观察色谱分析仪显示屏没有显示报警，把色谱分析仪停止分析，检查载气氢气压力低于设定值，看色谱分析仪谱图没有波峰出现。调整载气氢气减压阀，载气氢气压力没有变化，通过以上检查，判断载气氢气管路有堵的情况，卸下载气氢气管路上的过滤器，发现过滤器已经堵死，是由于载气氢气不纯造成的。更换一个新的过滤器，调整载气氢气减压阀，把载气氢气压力调整到设定值，重新启动分析仪，色谱分析仪谱图出峰正常，模拟输出信号输出正常。
　　四、基础管理
　　气相色谱分析仪安装地点必须干燥、清洁、无易燃易爆和腐蚀性气体，避免阳光直射及热辐射，因此，气相色谱分析仪安装在专用的分析小屋内，配有防爆空调，室内保持良好通风，并安装有毒气体和可燃气体探测器。另外，要定期巡检，严格检查预处理系统是否有松动、脱落现象，主机显示是否正常，定期更换过滤器，定期进行零点、量程的校准，确保仪器处于正常分析状态。
　　五、结束语
　　本文所讨论色谱分析仪是美国ABB公司生产的PGC2000系列气相色谱分析仪，它以稳定性好，测量精度高，使用维修方便，在石油化工和冶金工业广泛使用。