API100E型SO2监测仪日常维护及常见故障处理

梅林

(枣庄市环境监测站,山东 枣庄 277000)

1 引言

枣庄市现有11个环境空气质量自动监测站,其中8个于2008年3月进行了设备更新,统一采用了青岛吉美来公司代理的美国API大气自动监测仪器。通过两年多的运行管理和维护,基本保证了仪器的正常运行,保证了监测数据的连续可靠。其中,API 100E型SO2监测仪对维护技术要求较高,日常运行中容易出现一些故障,并存在某些问题,现将此SO2监测仪日常维护要点及常见故障的排除方法阐述如下。

2 仪器的日常维护

2.1 气路检查及维护

气路维护应首先对采样流量进行诊断。如果发生堵塞或者漏气现象,一般表现在采样流量不再正常范围内(650mL/min±65mL/min),此时,由外而内,按照样气进入路线进行检查和维护。

(1)拆除仪器进气管,检查进气管、仪器进气口及粒子过滤器进气口是否堵塞。

(2)检查5μ m滤膜,如脏应更换。

(3)检查烧结过滤片、限流孔及碳氢吸收装置内管,进行清洗或更换。

(4)检查采样泵是否正常工作,更换泵膜或轴承。

2.2 光路检查及维护

API 100E SO2分析仪的工作原理是基于SO2接受紫外线能量而产生荧光,在测定荧光技术的基础上进行的。SO2测定值与紫外灯强度、光电倍增管高压值成正比,与紫外检测器调节值成反比。所以,应定期进行光路检查及维护。

(1)每次校准前,应检查UV LAMP显示读数应在3500mV±200mV范围内,若达不到此要求,应调节紫外检测器进行补偿。

(2)UV灯一般寿命在1.0～1.5年,灯峰电压值低于1000mV时,建议更换紫外灯。

(3)调节紫外灯等值后,同时造成SO2测定值降低,应进行光电倍增管(PMT)高压值(2000 mV±50mV)补偿。

2.3 校准

API 100E需要定期通过校准来对仪器在零点、标点和跨度上的响应速度和准确程度的误差进行调整,以保证仪器监测数据的准确和维护仪器的性能。

(1)零点校准。通过API MODEL 700输入零气,按CAL Z键,待仪器响应值稳定后,按ENT R确认零点。

(2)标准气体校准。打开API MODEL 700及SO2标气瓶配气,按CAL键,校准灯闪烁,待仪器响应值稳定;稳定值小于5ppb,浓度在400ppb±10%范围内按SPAN,按ENTR确认标气浓度。

(3)若仪器响应值与标气浓度相差较多,可以调节前置放大板上的S1(微调)和S2(粗调)旋钮,使校准显示浓度接近标气浓度,按SPAN、ENTR确认。

(4)调节S1和S2后引起的光路变化,需要重新进行光电倍增管(PMT)高压值(2000mV±50mV)补偿,然后再次进行零点校准。

3 仪器常见故障及处理方法

API 100E故障多由于气路系统和光路系统的仪器硬件和耗材的缘故引起,所以,当仪器出现异常数据等故障时,一般应从这两个方面进行排查。本文现将仪器运行过程中易出现的故障及处理办法介绍如下。

3.1 流量偏低

仪器额定流量为650mL/min±10%,当出现流量报警时,就必须对仪器进行检查。由于北方地区环境空气首要污染物以颗粒物为主,且枣庄市煤化工及水泥企业较多,所以此故障出现频率较高。主要原因是空气中的灰尘阻塞气路导致,此时应按照气路检查及维护的步骤对故障进行排查。

3.2 紫外灯灯压偏低

SO2的测定值与紫外灯强度成正比,线电压与紫外灯能量成正比,当紫外灯电压读数低于正常范围时,必须进行调节或更换。UV灯长时间运行后,线电压读数偏低,表明紫外灯能量减弱。造成以上主要原因包括紫外灯老化、灯位置偏移,灯变压器或检测器损坏。一般解决办法是拧松固定螺丝,旋转或上下移动紫外灯的位置,如线电压变化不大,可调节灯供电电压或者更换紫外检测器。

3.3 浓度偏低或出现负值

在一段时间内,仪器测定浓度保持在相对较低的范围内,或在空气质量较好的环境下(如雨雪天气)出现负值。在排除流量和光路故障的因素后,此种故障的出现,多由气路中颗粒物吸附、进气管冷凝水产生或零气发生器污染造成。一般通过清洗采样管路,调高站房温度以避免冷凝水,更换零气发生器活性碳重新校零校标解决。空气中污染物浓度应受气象条件不断变化的影响呈规律性变化,如监测浓度值在较长时间内变化不大,浓度曲线平滑,而通过在线诊断未发现报警,必须即时巡视子站,检查引风机是否故障或异物堵塞。

3.4 校标(零)不稳定

在校标(零)过程中,实测值达不到预期效果或重现性差,引起的主要原因包括气路或光路系统泄露、渗漏炉、反应室或管道被污染、高压电源异常、光电倍增管老化、标(零)气流量不稳等。遇到这种情况,可遵循“先易后难、由简单到复杂”的方法,逐个排查,必要时请仪器厂方专业技术人员维修。

3.5 光电倍增管温度报警

PM T温度超出其额定范围(7±1℃),将影响光电倍增管的稳定性和使用寿命,解决办法是更换PMT制冷片或温度传感器。

4 结语

API 100E型SO2监测仪日常运行中常见故障的种类多,频率较高,管理人员必须增强责任感,善于积累和总结经验,按照自动监测系统“日监视,周巡查,月比对”的要求加强仪器的运行和管理,提高技术水平,确保监测仪器的正常运转。