
原位式激光氧分析儀基于 “激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)",直接插入工藝管道 / 設(shè)備進(jìn)行在線測(cè)量,安裝位置的選擇直接決定測(cè)量精度、設(shè)備穩(wěn)定性和使用壽命。核心要求圍繞 “測(cè)量環(huán)境適配、工藝條件合規(guī)、安裝維護(hù)可行、安全風(fēng)險(xiǎn)可控" 四大維度,具體如下:
一、測(cè)量環(huán)境核心要求:避免干擾激光傳輸與檢測(cè)
1. 粉塵與顆粒物控制
要求:安裝點(diǎn)氣體含塵量≤10g/m3(無(wú)粘性、無(wú)腐蝕性粉塵),嚴(yán)禁在高粉塵、結(jié)焦、積灰嚴(yán)重區(qū)域安裝。
原因:粉塵會(huì)遮擋激光光路、附著在探頭鏡片上,導(dǎo)致信號(hào)衰減、測(cè)量漂移甚至無(wú)法檢測(cè);粘性粉塵會(huì)快速堵塞光路,需頻繁清理。
解決方案:若工藝粉塵超標(biāo),需配套安裝吹掃裝置(如氮?dú)獯祾咛祝蜻x擇帶自動(dòng)清潔功能的探頭;優(yōu)先選擇粉塵沉降區(qū)下游、過(guò)濾裝置后等粉塵含量較低的位置。
2. 水汽與冷凝水規(guī)避
要求:安裝點(diǎn)需遠(yuǎn)離冷凝點(diǎn),避免氣體中大量水汽凝結(jié)或直接接觸探頭。
原因:冷凝水會(huì)附著在激光發(fā)射 / 接收鏡片上,造成光信號(hào)散射;高濕度環(huán)境可能導(dǎo)致探頭內(nèi)部電子元件受潮損壞。
安裝原則:
垂直管道:優(yōu)先安裝在管道上部(與水平方向成 15~30° 傾角向下插入),避免冷凝水積聚在鏡片處;
水平管道:選擇管道頂部或側(cè)面,嚴(yán)禁安裝在管道底部(冷凝水匯集區(qū));
工藝氣體濕度較高時(shí),需配套加熱保溫裝置(如伴熱套),確保探頭溫度高于氣體露點(diǎn) 5~10℃。
3. 腐蝕性氣體防護(hù)
要求:若工藝氣含 H?S、Cl?、酸霧等腐蝕性介質(zhì),需選擇耐腐蝕材質(zhì)(如 316L 不銹鋼、哈氏合金)的探頭,且安裝點(diǎn)需避開(kāi)腐蝕性氣體濃度峰值區(qū)。
原因:腐蝕性氣體會(huì)侵蝕探頭外殼、鏡片密封件,導(dǎo)致設(shè)備泄漏、光路損壞,縮短使用壽命。
二、工藝條件適配要求:確保測(cè)量精度與穩(wěn)定性
1. 流場(chǎng)穩(wěn)定性:避免湍流與死角
核心原則:安裝點(diǎn)需保證氣體充分混合、流場(chǎng)均勻,遠(yuǎn)離流場(chǎng)擾動(dòng)源。
具體要求:
上游距離:安裝點(diǎn)上游需預(yù)留≥10 倍管道內(nèi)徑(D)的直管段(無(wú)彎頭、閥門(mén)、三通、縮擴(kuò)徑);
下游距離:下游需預(yù)留≥5 倍管道內(nèi)徑(D)的直管段;
嚴(yán)禁安裝在:管道彎頭、閥門(mén)前后、泵出口、氣體注入點(diǎn)附近(易形成湍流、局部濃度不均);
流速要求:工藝氣體流速控制在 0.3~10m/s(流速過(guò)低會(huì)導(dǎo)致氣體置換慢,響應(yīng)滯后;流速過(guò)高會(huì)沖刷探頭鏡片,且可能造成流場(chǎng)不穩(wěn)定)。
2. 溫度與壓力適配
溫度要求:安裝點(diǎn)氣體溫度需在分析儀額定工作溫度范圍內(nèi)(常規(guī)型號(hào):-20~800℃,高溫型號(hào)可達(dá) 1200℃),避免超溫導(dǎo)致光學(xué)元件(如激光發(fā)射器、接收器)損壞。
壓力要求:工藝壓力需在設(shè)備允許范圍(常規(guī):-0.1~1.6MPa),壓力波動(dòng)≤±5%(壓力劇烈波動(dòng)會(huì)影響激光吸收強(qiáng)度,導(dǎo)致測(cè)量誤差);若壓力超出范圍,需配套減壓 / 增壓裝置,或選擇耐高壓 / 負(fù)壓型號(hào)。
3. 測(cè)量點(diǎn)代表性:反映真實(shí)工藝氧含量
要求:安裝點(diǎn)需位于工藝過(guò)程的關(guān)鍵監(jiān)測(cè)截面,確保測(cè)量值能真實(shí)反映系統(tǒng)整體氧含量,而非局部異常值。
避免位置:
氧氣 / 空氣注入口附近(局部濃度過(guò)高,未充分混合);
設(shè)備死角、物料堆積區(qū)(氣體不流通,氧含量失真);
排氣口近端(易受外界空氣干擾,測(cè)量值偏高)。
三、安裝與維護(hù)可行性要求:便于操作與檢修
1. 空間預(yù)留
探頭安裝空間:探頭插入管道后,外部需預(yù)留≥30cm 的操作空間(用于拆卸、清潔鏡片、校準(zhǔn));
設(shè)備主機(jī)空間:若主機(jī)與探頭分體安裝,主機(jī)需安裝在靠近探頭(≤5m,減少信號(hào)衰減)、通風(fēng)干燥、無(wú)振動(dòng)的位置,避免陽(yáng)光直射和高溫環(huán)境。
2. 振動(dòng)與電磁干擾規(guī)避
振動(dòng)要求:安裝點(diǎn)管道振動(dòng)加速度≤0.5g(振動(dòng)過(guò)大會(huì)導(dǎo)致探頭移位、光路偏移,影響測(cè)量精度),遠(yuǎn)離泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等強(qiáng)振動(dòng)設(shè)備;
電磁干擾規(guī)避:遠(yuǎn)離變頻器、高壓電纜、電焊機(jī)等強(qiáng)電磁干擾源(電磁干擾會(huì)影響分析儀電子單元的信號(hào)處理,導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動(dòng)),主機(jī)接地電阻≤4Ω。
3. 校準(zhǔn)與清潔便利性
安裝位置需便于攜帶校準(zhǔn)氣體(如標(biāo)準(zhǔn)氧含量氣體)到達(dá),且能安全連接校準(zhǔn)接口;
探頭鏡片需定期清潔(周期根據(jù)粉塵含量調(diào)整,一般 1~3 個(gè)月),安裝點(diǎn)需便于人員接近操作,高空位置需搭建平臺(tái)或扶梯。
四、安全合規(guī)要求:符合現(xiàn)場(chǎng)安全規(guī)范
1. 防爆與防護(hù)等級(jí)
防爆區(qū)域(如 Ex Zone 1/2、Zone 21/22)需選擇對(duì)應(yīng)防爆等級(jí)的分析儀(如 Ex d IIC T6、Ex ia IIC T4),安裝符合 GB 3836 或 ATEX 標(biāo)準(zhǔn);
戶外安裝需選擇防護(hù)等級(jí)≥IP65 的設(shè)備,避免雨水、灰塵侵入。
2. 介質(zhì)安全防護(hù)
若工藝氣為有毒、易燃、易爆氣體,安裝點(diǎn)需確保密封可靠(采用法蘭密封,避免泄漏),且附近配備相應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)施(如氣體報(bào)警儀、滅火裝置);
探頭安裝 / 拆卸時(shí)需停機(jī)泄壓,或選擇帶隔離裝置的安裝方案,防止介質(zhì)泄漏引發(fā)安全事故。
總結(jié):安裝位置選擇核心邏輯
原位式激光氧分析儀的安裝位置需同時(shí)滿足 “測(cè)量精準(zhǔn)、設(shè)備耐用、操作便捷、安全合規(guī)":
先排除粉塵、水汽、腐蝕、振動(dòng)等干擾因素,確保激光光路穩(wěn)定;
再優(yōu)化流場(chǎng)、溫度、壓力等工藝條件,保證測(cè)量值真實(shí)有效;
最后兼顧安裝維護(hù)空間與安全規(guī)范,降低后期運(yùn)維成本。
若現(xiàn)場(chǎng)條件受限(如直管段不足、粉塵超標(biāo)),可通過(guò)配套吹掃裝置、加裝流場(chǎng)整流器、選擇高溫高壓 / 耐腐蝕定制型號(hào)等方式優(yōu)化,確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。