劉宣 祁理智 彭新峰 尹朝營(yíng)

摘要：色譜儀在天然氣生產(chǎn)工藝過(guò)程中應(yīng)用比較廣泛，主要是用來(lái)精確的測(cè)量天然氣中各組分的含量，是外輸計(jì)量中的重要一環(huán)。色譜儀一旦出現(xiàn)故障，直接帶來(lái)熱值、壓縮因子、密度的計(jì)算誤差，將嚴(yán)重影響產(chǎn)量的貿(mào)易計(jì)量。理解色譜儀的結(jié)構(gòu)組成及工作原理、熟悉掌握色譜儀的維保過(guò)程對(duì)解決常見(jiàn)的故障具有積極的促進(jìn)作用。東方終端擁有Daniel?500型色譜儀7臺(tái)，主要用于檢測(cè)脫碳系統(tǒng)工作情況及貿(mào)易計(jì)量。

關(guān)鍵詞：色譜儀;天然氣;貿(mào)易計(jì)量;工作原理;故障

1?色譜儀異常峰和毛刺問(wèn)題研究

在色譜儀的維保過(guò)程中，首先要對(duì)色譜儀的運(yùn)行狀況進(jìn)行摸底，查看圖譜，分析確定維保的重點(diǎn)。甲醇外輸計(jì)量色譜儀分析基線(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)在2號(hào)電磁閥動(dòng)作之前存在異常的峰，并且在線(xiàn)色譜儀存在的基線(xiàn)不平的問(wèn)題，另外基線(xiàn)存在大量的毛刺，且對(duì)比最后一次標(biāo)定曲線(xiàn)和當(dāng)前樣氣曲線(xiàn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)樣氣圖譜有延遲。

2?異常峰問(wèn)題解決方法與步驟

2.1?DCS切換流量計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)值

首先在流量計(jì)算機(jī)上進(jìn)行KEYPAD的鍵盤(pán)值的輸入，其次在VIEW界面上選擇操作員（OPERATOR）進(jìn)入流路1（STREAM?1），輸入密碼：1111，把流量計(jì)算機(jī)的狀態(tài)由在線(xiàn)值（DOWNLOAD）更改為鍵盤(pán)值（KEYPAD），然后修改組分值為前段時(shí)間穩(wěn)定的組分值，并確認(rèn)。組分輸入后要檢查組分是否輸入正確，重新投用正常的色譜儀時(shí)，只需在STATUS內(nèi)把鍵盤(pán)值（KEYPAD）更改為在線(xiàn)值（DOWNLOAD）。

2.2?檢查樣氣管線(xiàn)

斷開(kāi)在線(xiàn)色譜儀電源，檢查樣氣管線(xiàn)上的過(guò)濾器，查看過(guò)濾器上是否存在雜質(zhì)。在放空端，接入氣體流量計(jì)，看流量，流量值穩(wěn)定在22L/min?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，過(guò)濾器膜片很干凈，不需要進(jìn)行更換。若出現(xiàn)膜片被污染、或單向閥有堵塞的情況，應(yīng)該用無(wú)水乙醇進(jìn)行清洗，對(duì)污染的濾器進(jìn)行更換。

2.3?檢查T(mén)CD探頭阻值

首先停下正在運(yùn)行的色譜儀，關(guān)閉色譜儀電源及載氣、標(biāo)氣的進(jìn)口閥門(mén)，拆下色譜儀防護(hù)罩，打開(kāi)恒溫箱保溫外套，等色譜儀恒溫箱冷卻，測(cè)量TCD探頭的電阻，測(cè)量值為8kΩ，并在放空口用干凈的紙巾堵著，泄氣，查看放空氣體的潔凈程度。

2.4?檢查六通閥膜片

拆裝六通閥膜片前，首先用記號(hào)筆對(duì)色譜柱及進(jìn)氣管線(xiàn)進(jìn)行標(biāo)記防止接錯(cuò)，然后拆下六通閥上的色譜柱及進(jìn)氣管線(xiàn)的接頭。接著拆下六通閥并解體，使用干凈的A4紙擦拭六通閥的金屬面，防止雜質(zhì)影響膜片的密封。并使用手電筒檢查六通閥接頭處的通道是否暢通，如果有雜物使用注射器注射無(wú)水乙醇清洗雜質(zhì)。在更換膜片時(shí)發(fā)現(xiàn)，3號(hào)閥的膜片有破損，可以推測(cè)圖譜10秒位置出現(xiàn)的異常峰是因此而出現(xiàn)的。

2.5?六通閥回裝及測(cè)漏

按順序安裝好六通閥膜片后，使用扭矩扳手，設(shè)定扭矩力為30lbf.ft大約為40N.M，進(jìn)行六通閥緊固。緊固完成后，回裝六通閥，并根據(jù)在色譜柱及氣路管線(xiàn)上做的標(biāo)記回裝接頭。由于維護(hù)前色譜儀各組分分析比較正常，因此未做色譜柱的更換。正常情況下只要保證樣氣進(jìn)氣管線(xiàn)的過(guò)濾器沒(méi)有問(wèn)題，色譜柱屬于非易損耗備件?；匮b完成后，用堵頭把載氣VENT口堵上，給色譜儀上電，同時(shí)打開(kāi)載氣，等瓶頭閥壓力表示數(shù)穩(wěn)定時(shí)，關(guān)閉載氣，觀察載氣壓力是否下降。如果下降，對(duì)流程進(jìn)行測(cè)漏（正常情況下10分鐘內(nèi)壓力降100psi正常），對(duì)內(nèi)部管線(xiàn)測(cè)漏時(shí)使用注射器注射肥皂水進(jìn)行測(cè)漏，并用紙巾擦拭，防止堆積的水滴滲入六通閥內(nèi)部腐蝕金屬表面，影響膜片的密封性能。

2.6?通電測(cè)試

將色譜儀回裝，并通電測(cè)試，通樣氣分析。經(jīng)幾個(gè)周期（4分鐘一個(gè)周期）之后，發(fā)現(xiàn)原來(lái)圖譜中10秒位置出現(xiàn)的異常峰消失，至此異常峰的問(wèn)題解決，是因?yàn)榱ㄩy膜片破損的原因?qū)е碌?。但在圖譜中可以看出毛刺的情況比較嚴(yán)重。

3?毛刺產(chǎn)生原因分析與處理

3.1?TCD探頭異常及傳輸回路排查

在排除有漏點(diǎn)的前提下，初步是懷疑TCD探頭異常造成毛刺，決定先更換新的TCD探頭。更換時(shí)，先斷電，后拆卸TCD探頭，并清理內(nèi)部密封圈。回裝時(shí)，一定要更換新的密封圈，并且擰緊時(shí)應(yīng)該用手?jǐn)Q緊，再用扳手緊1/4圈即可。檢查傳輸線(xiàn)路，對(duì)控制器2350A、現(xiàn)場(chǎng)色譜儀斷電。由于控制器直接與中控系統(tǒng)相連接，斷電后，中控會(huì)接到一個(gè)警報(bào)，確認(rèn)即可。檢查時(shí)，如J19-1/2/3/4為正，J19-5為公共地，同樣，J18-1/4/7/10為正，J18-11為公共地。用萬(wàn)用表進(jìn)行檢查，是否有接地情況。

3.2?解碼板及前置放大版的更換

在確認(rèn)TCD探頭及其線(xiàn)路無(wú)問(wèn)題之后，分別對(duì)解碼板和前置放大版進(jìn)行更換，以排除探頭數(shù)據(jù)在解碼過(guò)程中出現(xiàn)的干擾導(dǎo)致毛刺的情況。更換步驟為，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)色譜儀斷電，拔出閥門(mén)驅(qū)動(dòng)板、前置放大板，按住電線(xiàn)接頭暗扣，將電線(xiàn)拆下，即可將解碼板拆出。回裝時(shí)注意要插緊閥門(mén)驅(qū)動(dòng)板以及前置放大板。

3.3?瞬變保護(hù)模塊檢查

更換前置放大板后，送電，在加熱燈恢復(fù)閃爍后，讓色譜儀重新分析樣氣，發(fā)現(xiàn)毛刺仍然沒(méi)有得到改善，接著檢查對(duì)應(yīng)端口的瞬變保護(hù)模塊。拆開(kāi)控制器背板，翻到背面，可以看到多塊瞬變保護(hù)模塊，203是保護(hù)四重差分傳輸?shù)摹Ｎ覀円鹦?03模塊，并進(jìn)行檢測(cè)。檢查后發(fā)現(xiàn)，瞬變保護(hù)電路正常，回轉(zhuǎn)后，重新分析樣氣，發(fā)現(xiàn)毛刺仍然存在。

3.4?模擬量通道校準(zhǔn)

在逐步的排查與測(cè)試中，毛刺問(wèn)題一直存在，最后對(duì)模擬量通道進(jìn)行校準(zhǔn)，毛刺現(xiàn)象明顯有明顯改善，測(cè)量值也更加準(zhǔn)確。最后通過(guò)MON2000軟件分析基線(xiàn)、標(biāo)定、分析樣氣，發(fā)現(xiàn)狀況明顯改善，滿(mǎn)足廠(chǎng)家測(cè)試要求。

4?結(jié)束語(yǔ)

色譜儀的故障排查過(guò)程需要耗費(fèi)很大的時(shí)間與精力，需要維修人員細(xì)心和耐心。在經(jīng)驗(yàn)相對(duì)缺乏的情況下，通過(guò)單元替換的概念，逐步排查可能存在的故障點(diǎn)。這要求維修人員不僅要熟悉掌握色譜儀的結(jié)構(gòu)及工作原理，而且要熟悉MON?2000軟件的使用，通過(guò)圖譜發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。筆者通過(guò)不斷探索，提供了兩起復(fù)雜的色譜儀典型故障維修的案例，供研究和學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

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[2]DANALYZER/2350氣相色譜分析儀硬件手冊(cè).丹尼爾測(cè)量和控制公司，2003