Лекция № 8. Ремонт анализаторов газов и жидкостей

Автоматические анализаторы газов и жидкостей являются довольно сложными приборами, ремонт которых производится под руководством высококвалифицированных специалистов-ремонтников.

Основными характерными причинами отказов анализаторов являются: превышение допускаемой концентрации измеряемых газов, проскоки на датчик вредных компонентов (влаги, щелочей, кислот, органических соединений и т. д.), неправильная эксплуатация блоков подготовки газов -ПЗУ (газоочистных устройств), неисправность вторичного регистрирующего электронного прибора; неисправность схем питания; неисправность датчика и схемы электронного блока.

При отыскании неисправностей в блоках питания, электронных блоках и датчиках используют ампервольтомметры Ц-435, Ц-4315. Цифровые вольтметры и осциллографы, позволяющие определять неисправности по данным заводских инструкций и картам сопротивлений и напряжений в схемах.

Например, в газоанализаторе типа МН неисправность схемы t1 приемника определяют следующим образом:

при включении напряжения приемника проверяют напряжение сети, выходное напряжение стабилизатора и напряжение питания мостовых измерительных схем, которые должны соответственно составлять: в сети -220 В, на контактах 1-2 разъема Ш2 - 127В, контактах 6-7, 8-9 блока зажима Kl - 24 В;

при отключении приемника от сети с помощью тестера Ц-435 1 проверяют элементы электрической схемы приемника, в том числе I резисторы и плечевые элементы рабочего и сравнительного мостов. Резисторы, вышедшие из строя, подлежат замене согласно их номиналам и типам. При обрывах и неисправностях плечевых элементов (сопротивление Rl - R4) выполняют разборку приемной камеры-датчика. Для этого откручивают четыре винта, крепящие верхнюю латунную крышку снимают крышку и уплотняющие резиновые прокладки. Затем осторожным пошатыванием вверх вынимают неисправный чувствительный элемент 2 (стеклянный капилляр с вплавленной платиновой проволокой) из специального держателя: с токопроводами. После установки нового заводского элемента сборку камеры ведут в обратном порядке с заменой резиновых прокладок.

Работоспособность отремонтированного прибора проверяют после проверки плотности приемной камеры датчика по контрольным базовым смесям. Если показаниягазоанализатора отличаются от данных контрольной газовой смеси, то необходимо отрегулировать чувствительность приемника резистором Rl 6 до соответствия показаний прибора паспортным данным контрольной газовой смеси.

Газоанализатор проверяют по двум контрольным смесям, соответствующим 20-30 и 60-80% рабочей шкалы прибора. Для газоанализаторов типов ТП, МН, ТХГ необходимо строгое соблюдение синфазности напряжения, питающего блока питания и вторичный прибор. Если фазы питающего напряжения различные, газоанализатор не поддается настройке и регулировке, а стрелка вторичного прибора резко уходит в одно из крайних положений минимум или максимум шкалы.

Правильность фазировки проверяют вольтметром переменного тока или комбинированным прибором типов Ц-56, Ц-4312 и др.

При правильной фазировке вольтметр, включенный на фазы питающего напряжения между блоком питания и вторичным прибором, будет иметь нулевые показания

(разность напряжений между одноименными фазами равна нулю). При неправильной газировке вольтметр, включенный таким же способом, будет иметь показания U=380B.

Ремонт и проверка газоанализаторов типов ТП, ТХГ и ОА, в основном, подобны ремонту прибора МН и отличаются лишь измерениями, связанными с конструкциями датчиков и электрических схем приборов.

Ввиду сложности электрических схем кулонометрических измерителей микроконцентраций влажности типов КИВР, «Байкал», «Кулон» и анализаторов запыленности воздуха и газов типов АЗ-4, АЗ-5-их ремонт не рассматривается. Основными неисправностями таких приборов являются неплотности газовых схем приборов и их импульсных линий. Например, неплотности в газовых схемах датчиков могут возникнуть при плохом креплении чувствительных рычагов, находящихся в одном стеклянном корпусе. Герметичность газовой схемы проверяют с помощью образцового манометра с пределами измерений 􀀜,4 МПа (0-4 кгс/см2), включенного в газовую схему прибора с заглушённым выходом. При подаче, а затем отсечке осушенного газа давлением О,ЗМПа (3 кгс/см2) падение давления за 20 мин испытаний должно полностью отсутствовать.

Если подтяжка накидных гаек не устраняет утечки, то требуется заменить импульсную трубку, предварительно проверив качество ее вальцовки.

Операции, связанные с устранеm1ем неплотностей в измерителях влаги в газах, являются довольно трудоемкими и требуют от слесарей-ремонтников КИПиА высоких производственных навыков и знания всех элементов газовой схемы.

При эксплуатации, наладке и ремонте газоанализаторов одним из методов определения их работоспособности, а также метрологической поверке является поверкагазоанализаторов по поверочным газовым смесям (ПГС), поставляемых баллонами малой емкости газовыми заводами.

Газоанализаторы проверяют по трем точкам шкалы -начало, середина и конец шкалы.

Указанные ПГС подаются по газовому тракту газоанализатора, при этом необходимый паспортный расход газа (42 л/ч) контролируется и регулируется ротаметром типа РС­ЗА (расходомером), установленным в газовой схеме прибора.

Если после продувки ПГС через датчик в течение 3 мин показания прибора отличаются от паспортных значений ПГС, то необходимо произвести корректировку показаний согласно заводской инструкwrn на газоанализатор. Так, в газоанализаторе типа МН-5130 корректировка производится переменным резистором R9.

После поверки «нуля» необходимо поднять магнитный шунт, вращая его ручку до отказа по часовой стрелке. Для определения работоспособности кислородных газоанализаторов типа МН со шкалами 0-21, 15-21, 15-30, 20-80% кислорода в качестве поверочной газовой смеси можно использовать воздух, так как он содержит 20,8---21,0% кислорода. Если через газовую схему прибора пропустить воздух с заданным расходом 42 л/ч, то вторичный регистрирующий прибор должен зафиксировать показания, равные 21 % кислорода (02).

Если газоанализатор МН не поддается регулировке и настройке по указанной методике, необходимо произвести поверку приемника по карте напряжения и схем.

Необходимым условием при наладке и эксплуатации газоанализатора типа МН является строгая синфазность питания датчика, блока стабилизированного напряжения и вторичного регистрирующего прибора. При нарушении синфазности (питании элементов газоанализатора от разных фаз питающей сети) прибор наладке не

поддается, а стрелка вторичного прибора резко уходит в одно из крайних положений шкалы.

Газоанализатор градуируют с учетом сопротивления проводов линий связи измерительной схемы, т. е. 2,5 Ом на каждый провод. Для подгонки сопротивления линии связи служат подгоночные катушки.

П о в е р к а и с пр а в н о с т и э л е к т р о н н о го регистр и р у ю щ е го п р и б о р а т и па КСМ-2 для газоанализатора МН производится при отключенномдатчике

При неудовлетворительных результатах поверки требуется поочередно демонтировать участки газовой схемы (нержавеющие трубы из материала XI8H9T диаметром 3 мм) и обратить внимание на качество их развальцовки. Трубки с неправильной формой вальцовки необходимо заправить на точильном станке, а затем развальцевать конусом с углом 74::i:2°.

После проведения данных работ необходимо повторить испытания датчика на герметичность.

Р е г е н е р а ц и я ч у в с т в и т е л ь н ы х э л е м е н т о в в л а г о м е р о в (восстановление сорбента в канале) производится после изъятия чувствительного элемента (ЧЭ) из газового тракта. В зависимости от времени отработки ЧЭ, а также наличия механических примесей, «проскоков» пылевых и масляных частиц в канал ЧЭ его обработка ведется в горячей 10%-ной азотной кислоте при неоднократной промывке канала дистиллированной водой. После сушки канала сухим азотом или воздухом необходимо закрепить ЧЭ на штативе, вскрыть ампулу с сорбентом - 20%-ный раствор ортофосфорной кислоты - и пропустить через канал ЧЭ примерно 50 мл. После стекания сорбента из канала ЧЭ подвергают сушке в два этапа: сухим газом (азот, воздух), а затем досушке пленки сорбента электрическим током - электролизом.

Первоначальную сушку проводят при расходе газа через ЧЭ в пределах 15-20 см3/мин. Периодически измеряя сопротивление между электродами ЧЭ, продувку заканчивают при сопротивлении 5-10 кОм, что соответствует времени продувки в пределах 1- 1,5 ч.

При достижении сопротивления 5-10 кОм к ЧЭ подсоединяют источник постоянного тока 5-10 В и контрольный миллиамперметр.

Ориентировочное время процесса досушки составляет 0,5-1 ч. По окончании сушки ЧЭ отсоединяют от схемы, протирают его торцы чистой марлей и вновь устанавливают в датчик влагомера.

Обработанные и подготовленные резервные ЧЭ необходимо хранить в специальных пеналах, предварительно загерметизировав заглушками канал ЧЭ от атмосферной влаги.

В электрической схеме влагомера встречаются следующие основные неисправности:

1. На всех диапазонах измерения стрелка регистрирующего прибора резко уходит до конца вправо и не реагирует на изменение влажности измеряемого газа.

Вероятной причиной неисправности может явиться плохой кон такт на зажимах ЧЭ, обрыв или короткое замыкание.

2. На одном или нескольких диапазонах измерения стрелка регистрирующего прибора не отклоняется и не реагирует на изменения влажности газа.

Причиной неисправности является плохой контакт в переключателе диапазонов измерения. Необходимо прозвонить измерительные цепи и устранить неисправность.

3. Нестабильные показания влагомера могут быть вызваны кратковременными «проскоками» влаги в канал ЧЭ либо нестабильной работой регулятора расхода газа.

При «проскоках» влаги необходимо перевести переключатель диапазонов прибора в положение «сушка».

Нестабильность работы регулятора расхода устраняется настройкой регулятора по измерителю расхода типа ИРГП. Наиболее характерными неисправностями

газоанализатора типа ТП-Шб являются неисправность побудителя расхода, отсутствие чувствительности прибора, нарушение работы сигнальных устройств. Неисправность побудителя обнаруживается по отсутствию потока газа через ротаметр РС-ЗА. При этом возможны следующие варианты неисправностей: выход из строя электродвигателя побудителя, обрыв или прорыв резиновой мембраны побудителя, не герметичность клапана побудителя.

Неисправный электродвигатель подлежит замене, для замены мембраны необходимо разобрать головку побудителя расхода, от вернуть крепление, снять неисправную и установить исправную мембрану. Сборку производят в обратном порядке.

Не герметичность клапана побудителя устраняется его прочисткой или заменой клапана.

После монтажных работ по установке газоанализатора ТП-1116 при наладке прибора возможно полное отсутствие чувствительности прибора вследствие нарушения контакта в измерительном реохорде или неисправности усилителя вторичного электронного самопишущего прибора типа КСМ-2.

Если при включении питания газоанализатора стрелка вторичного прибора резко перемещается в одно из крайних положении шкалы прибора и газоанализатор не реагирует, на концентрацию поверочной газовой смеси, то возможен ряд причин:

• нарушенасинфазность питания приемника и вторичного регистрирующего прибора (необходимо поменять местами провода, подводящие, питание к пр11емнику или вторичному прибору),

• возник обрыв чувствительного элемента датчика (необходимо произвести ремонт датчика),

• нарушен контакт в линиях связи датчика и вторичного прибора (необходимо проверить и устранить обрыв контакта).

смеси, соответствующей начальной точке шкалы прибора. При этом перекрывается световой поток одного излучателя (Иl или И2), резистор электроблока «установка нуля» устанавливается в среднее положение и по осциллографу при перемещении второго излучателя добиваются максимального значения сигнала. Осциллограф типа ЭС-7 или С1- 19Б подключают к зажиму «Выход-3» колодки усилитель» на электроблоке.

 

После этого фиксируют положение излучателя. Затем, перекрывая световой поток от настроенного излучателя, таким же образом регулируют положение второго излучателя.

Технологические установки и трубопроводы с датчиками газоанализаторов соединяются медными трубками, или трубками из нержавеющей стали диаметром 3--6 мм. Линия, связывающая место отбора и датчик, называется импульсной линией.

Для удобства монтажа с целью уменьшения их жесткости импульсные трубки отжигают газовыми горелками на природном газе.

При значительной протяженности импульсной линии необходимое количество трубок после развальцовки сваривают между собой. Медные трубки паяют медью с помощью сварочного газового поста, нержавеющие трубки сваривают серебряным припоем ПСР или аргонной сваркой. После сварки проводят гидравлические испытания на отсутствие утечек в линии.

Импульсные линии, используемые на кислороде, подлежат предварительному обезжириванию.

В местах врезки импульсной линии в технологический трубопровод и у датчика газоанализатора должны устанавливаться запорные краны на соответствующее рабочее давление.

Газоанализатор СВК-ЗМ. При выходе из строя измерительных элементов датчика, обрыве платиновой нити, вследствие разбаланса мостовой измерительной схемы прибора, выдает сигнализацию «Неисправность» и на изменение концентрации газа не реагирует.

При данной неисправности следует отключить напряжение с газоанализатора специальным торцовым ключом, снять болтовые соединения крышки датчика, отсоединить от электрической схемы элементы RI и R2, вывернуть и заменить их.

После этого установить и закрепить крышку датчика герметично, затем проверить работоспособность прибора по поверочной газовой смеси, содержащей 20% НВП водорода, т. е. 0,8% водорода. При этом стрелка показывающего прибора газоанализатора должна через 30 сустановиться в красном секторе, а прибор выдать сигнал«Концентрация».

Для повторного включения прибора после выдачи сигнала «Концентрация» необходимо на панели электроблока выключить и включить тумблер «Сеть», а затем нажать кнопку «Пуск».

В процессе наладки газоанализатора, а также, его дальнейшей эксплуатации необходимо периодически контролировать и поддерживать редуктором и вентилем расход анализируемой среды по ротаметру в пределах (16±1,5) л/ч.

'Электронную часть электроблока ремонтируют согласно электрической схеме прибора, перечня элементов и их номиналов.

Поверка прибора на «нулевые показания» производится переключением крана-переключателя датчика из положения «Анализ» в положение «Контроль». В таком положении через да1'fик просасывается чистый воздух и стрелка индикатора должна установиться в начале шкалы. При необходимости корректировку «нуля» прибора требуется произвести переменным резистором R17 «Установка нуля», расположенном на электроблоке прибора.

 

 

Если величина напряжения не равна заданной, потенциометрами R8 «Грубо» и RJ 1 «Точно» выставляется требуемое напряжение 35±5 мВ.