880-NSL比值分析仪典型故障及处理

池占胜 张庆泽 李胜利 周勇 海柱(中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古 呼和浩特 010070)

880-NSL比值分析仪典型故障及处理

池占胜 张庆泽 李胜利 周勇 海柱(中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古 呼和浩特 010070)

本文对硫磺回收装置开工10个月以来比值分析仪出现的典型故障及维护方法进行分析总结，提出延长仪表平稳运行时间的有效维护方案。所提方案对比值分析仪的维护和故障处理具有重要的指导作用。

比值分析仪；故障处理；除雾器；抽吸器；三通电磁阀；零吹预热盘管

硫磺回收装置主要作用是将酸性气中多余的硫成分还原成硫单质，减少硫化物排放。酸性气的主要成分是硫化氢，先在高温焚烧炉内与空气混合并燃烧，生成SO2，含有H2S和SO2的混合气体，在催化剂作用下进行化学反应，生成的硫单质，尾气送至后续装置处理。当混合气体中H2S和SO2的浓度比达到2:1时，硫化物的回收率最高，即排放浓度最低，对环境的污染程度最小。而比值分析仪用于测量H2S和SO2的比值，指导装置优化操作，其作用非常重要。

1 测量原理和结构组成

880-NSL型比值分析仪是基于紫外氙灯照射分光吸收原理，当紫外线照射光室，通过紫外线的吸收率来计算出组分气体分子浓度。比值分析仪由电气控制箱，加热箱，检测箱及仪表风吹扫系统[2]组成，

(1)电气控制箱内包括：微处理器电子控制系统（包括CPU，继电器，扩展板，电源模块），氙灯光源，触发器，触发器工作电源，高压电容，CAL3200电加热器的温控器，信号传输转换电路板[2]。

(2)加热箱内包括：除雾器，进样阀，返回阀，抽吸器，加热器，光室测温热电阻，除雾器测温热电阻[2]。

(3)检测箱包括：滤光组件，光检测电路板，加热板[2]。

(4)仪表风吹扫系统的作用是维持电气控制箱内处于正压状态，使分析仪能够应用于高危险区域场所[1]。

2 工作过程

按照计时序列可将比值分析仪工作周期分为零点周期（Ze⁃ro Cycle），采样周期(Sample Cycle),系统校准（System Calibrat⁃ing），蒸汽回吹周期（Steam Cycle）和特殊停滞周期（Hold）[1]，工作过程为：分析仪启动电源后，首先进入零点周期，执行冲洗与归零操作，然后进入采样周期，此时工艺管道中的样气（H2S和SO2混合气体）在抽吸器的驱动下，经进样阀、除雾器进入光室进行分析，再经抽吸器、返回阀返回工艺管道；整个采样周期分为样本冲洗和样本跟踪两个阶段，其中样本冲洗为初始阶段，而样本跟踪则覆盖整个样气分析过程；当零点计时器或校准定时器启动时，采样周期结束。

3 故障及处理

自比值分析仪投用以来，曾多次出现故障，现介绍几个典型的故障及其处理措施。

3.1 除雾器和抽吸器堵塞

故障现象:比值输出多数时间在0和10之间阶跃变化，偶尔处于中间状态，但对风量变化没有响应；系统出现“Alarm 4 Hi∕Lo Active”报警；关闭进样阀和返回阀，光室压力（Cell Pressure）升至30psi，打开进样阀，光室压力并未迅速（2s以内）下降至升压前的数值。

故障判断:通过对故障现象进行分析判断，最终将原因确定为除雾器堵塞。

除雾器作为样气预处理设备，能够防止液态硫磺进入分析仪堵塞管路或污染光室，其原理是利用常温仪表风对除雾器局部降温，使硫蒸汽冷凝成液硫，并利用重力作用使液硫自动返回工艺管线，达到去除硫雾的目的。除雾器堵塞直接影响分析仪的正常使用，通过对比同行业其他装置同类型分析仪，发现加热箱的加热器存在加热不均匀的问题，即加热箱内某些部位达不到要求的温度，致使硫蒸汽凝固堵塞除雾器。确定原因后，采取加厚保温，密封加热箱体等措施，防止箱体局部温度过低。

同年12月，因抽吸器负荷过大，温度过低，样气中的硫蒸汽凝固在抽吸器内，造成抽吸器堵塞；拆卸抽吸器并用蒸汽吹通，安装后投用分析仪恢复正常，为了防止再次堵塞，降低抽吸器负荷，把采样风压表从堵塞前的10psi调至4psi左右。

3.2 三通电磁阀故障和零吹预热盘管堵塞

故障现象:在系统校准后参数均正常的情况下，测得的硫化氢和二氧化硫浓度值总是至少有一个为零，分析仪比值输出大幅度波动.

故障判断:查找原因后发现零吹预热盘管堵塞，这种情况下，分析仪无法执行冲洗和归零操作，致使系统校准时零点偏移，输出异常。

零吹预热盘管能提高冲洗仪表风的温度，减小低温仪表风对光室和采样管路的影响；在分析仪完好的情况下，样气不通过盘管，不存在硫蒸汽凝固堵塞盘管的情况，但进一步查找发现，与该盘管连接的外部管路存在漏点，同时三通电磁阀有卡涩迹象，这种情况下，分析仪无法执行冲洗和归零操作，致使光室内的样气通过零吹预热盘管流向泄漏点，硫蒸汽在盘管与表箱连接的低温处凝固，堵塞盘管。确定原因后，采取疏通盘管，拆卸并清理三通电磁阀，处理漏点并检查整个分析仪管路系统的气密性。

4 结语

比值分析仪是指导硫磺回收装置生产的重要仪表，因其测量介质硫含量高，在运行过程中容易发生堵塞，故生产实际应用中，要注意采样系统的温度保持，防止因温度低而堵塞采样系统管路，但不能影响电子元器件的散热；通过采取措施，降低了分析仪故障频率，延长运行时间，为优化装置操作和降低硫化物排放创造条件。

[1]AMETEK Process Instruments.880-NSL型尾气分析仪用户手册[M]，河南郑州：河南省熙光贸易有限公司，1995.

[2]田霖.880NSL型H2S∕SO2比值分析仪在大连石化的应用及优化[J]，科学论坛，2010,21:89-90.

[3]周广浩，王俊涛.硫磺回收装置酸性气配风控制方案探讨[J]，石油化工环境保护,2005,28（2）：36-39.

[4]范玉久，章先楼，严隽道.化工测量及仪表[M].第二版.北京：化学工业出版社，2002.