Parr6200量热仪常见故障分析及改进措施_刘晓强.pdf

Parr6200 量热仪常见故障分析及改进措施刘晓强1，王峻巍2(1.力鸿检测集团有限公司 唐山分公司，河北 唐山063200;2.国家能源投资集团有限责任公司 京唐办事处，河北 唐山063611)摘要:分析了 Parr6200 量热仪常见故障及原因，提出了点火失败、氧弹漏气、定容瓶不上水等故障的处理措施，提出通过日常维护保养减少故障率，并创造性地对氧弹及放气环节进行改进，降低故障率，减少有害气体的排放，对提升工作效率、延长仪器寿命、减少有害气体排放均有重要的作用及意义。关键词:Parr6200 量热仪;常见故障;维护保养;改进中图分类号:TQ533文献标识码:A文章编号:1005-8397(2023)02-0078-04Common fault analysis and improvement measure of Parr6200 calorimeterLIU Xiaoqiang1，WANG Junwei2(1.Leon Inspection Group Co.，Ltd.Tangshan Branch，Tangshan，Hebei 063200，China;2.Jingtang Office of National Energy Investment Group Co.，Ltd，Tangshan，Hebei 063611，China)Abstract:This paper analyzes and introduces the common faults and causes of Parr6200 calorimeter，puts forward the treatmentmeasures for ignition failure，oxygen bomb leakage，fixed volume bottle does not get water，etc.，proposes to reduce the failure ratethrough daily maintenance，and creatively improve the oxygen bomb and gassing links，reduce the failure rate，reduce the emissionof harmful gases，and play an important role and significance in improving work efficiency，extending the life of the instrument andreducing harmful gas emissionsKeywords:Parr6200 calorimeter;common failure;maintenance;improve收稿日期:2022-12-06DOI:10.16200/ki.112627/td.2023.02.020作者简介:刘晓强(1990)，男，河北承德人，2012 年毕业于石家庄科技信息职业技术学院应用化工技术专业，力鸿检测集团有限公司唐山分公司化验班长。引用格式:刘晓强，王峻巍 Parr6200 量热仪常见故障分析及改进措施 J 煤炭加工与综合利用，2023(2):7881煤作为动力燃料，其发热量越高，经济价值就越大。发热量测定在煤质分析中是一个重要的项目，它不仅是评价燃料煤品质的最主要的参数，并且也能为煤质变化规律、煤炭分类研究提供依据1。煤的发热量也是反映煤化程度的指标，发热量还作为煤炭分类的指标。而煤的发热量测定准确度和精密度受多种因素影响，其中测定发热量用的量热仪是最重要的影响因素，随着技术的发展，量热仪的准确度与精密度也有了长足的进步，其中美国 Parr 公司生产制造的 Parr6200 量热仪是典型代表，被国内大量引进使用，但随之而来的维护与维修频率也增加了。因此有必要学习如何处理仪器的常见故障及维护保养，对提高仪器工作效率、延长仪器工作寿命、保证实验数据的准确度和精密度具有重要意义。1Parr 量热仪的介绍Parr6200 量热仪由美国 Parr 公司生产制造，Parr 公司拥有 100 多年的历史，是世界上最具实力生产制造量热仪公司之一，其生产的 Parr6200量热仪在国内被广泛应用。Parr6200 量热仪为传统设计，弹头及内桶可移动。该量热仪价位合适，它采用实时测量方法来测定热流失，无需控制量热仪外桶温度。高精度的量热仪具有国际标准的测试方法，可以根据要求进行可重复性测验。紧凑型的量热仪占用实验室空间小。数字化87煤炭加工与综合利用CAL POCESSING COMPEHENSIVE UTILIZATIONNo.2，2023的软件、硬件，人机沟通便利。虽然其拥有这些优点，但是其缺点同样明显，故障率高，需要长期定期保养等。本文主要介绍 Parr 量热仪的常见故障、处理方法及预防措施等。2Parr 量热仪常见故障的分析处理2.1点火失败点火失败是量热仪的常见故障，其原因主要是线路不通或者短路2。影响点火失败的部位主要在氧弹和电极线。图 1 为 Parr6200 的氧弹头，其中主要造成点火失败的故障点为电极柱、点火丝及充氧口。2.1.1电极柱故障电极柱的主要故障点为电极柱和螺丝接触的位置，由于冲洗产生水垢及点火丝熔断产生的锈蚀，如果长时间不处理会造成水垢及锈蚀大量累积，以至于造成点火电路不通，或电阻过大使得点火丝点火瞬间温度不够，无法点燃棉线，最终造成点火失败。处理方法:(1)定期用锉刀或者细砂纸轻轻打磨电极柱表面，并使用酸处理，去除掉水垢及锈蚀。(2)每次实验后，用水清洗电极柱并用氧弹布轻轻擦干，以防止锈蚀。(一定要轻擦，否则容易弄断点火丝)2.1.2点火丝故障点火丝是 Parr6200 点火失败最常见的故障点。常见情况有:(1)点火丝长期使用后电阻过大造成熔断;(2)点火丝未擦干造成点火棉线潮湿，无法点燃棉线。预防措施:(1)每次开始实验前检查点火丝是否熔断、锈蚀严重、粗细不一致等情况(必要时使用万用表测量电阻值)，及时更换点火丝;(2)清洗氧弹时避免直接冲洗点火丝，在安装点火棉线前，用干氧弹布轻轻擦干点火丝。2.1.3充氧口故障充氧口(图 1)堵塞，造成气流不均匀，点火棉线被吹离坩埚而不能引燃试样，最终造成点火失败。预防措施:每天实验前清理内充氧口，定期(可根据工作量不同进行)清理整个充氧气路。2.1.4电极线故障电极线断路也是造成点火失败的重要原因之一。因长期反复拔插造成电极线断路。发生此类故障，可卸下量热仪外壳，拔下电极线，用万用表测量是否断路，如果确认断路更换电极线。预防措施:(1)拔插电极线时，尽量捏住电极线前端金属部分拔插。(2)电极线放置时必须远离螺旋桨，避免被螺旋桨绞断。1氧弹盖;2氧弹盖密封垫圈;3氧弹芯;4氧弹筒;5充氧阀体;6充氧阀密封垫圈;7充氧阀逆止阀垫圈;8充氧阀逆止阀;9电极柱;10绝缘底座;12电极垫片;13内六角定位螺钉;14电极垫片;15导流板螺母;16电极柱;17绝缘电极;19绝缘体套管;20电极绝缘体;23放气阀旋钮;24锁定螺母;25放气阀针;26压紧螺母;27放气阀体;28蒙乃尔合金垫圈;29放气阀填料杯;30放气阀阀座;31点火丝紧固螺丝;32点火丝;33坩埚支架电极柱;34超高速钢螺母;35坩埚固定架;36坩埚;37橡胶垫圈;38橡胶垫圈图 1Parr6200 氧弹结构2.2氧弹漏气氧弹漏气不仅影响实验结果，在点火瞬间产972023 年第 2 期刘晓强，等:Parr6200 量热仪常见故障分析及改进措施生的高压还会对氧弹体造成损坏。弹盖与弹体间的气密性是靠自动密封橡胶垫圈来保持。所谓自动密封，就是当氧弹内充氧到一定压力时，橡胶垫圈因受压而与弹体和弹盖密接，造成两者间的气密性3。而氧弹漏气主要表现为充氧阀垫圈漏气、放氧阀漏气及氧弹头垫圈漏气。(1)充氧阀垫圈漏气:当图 2 b 点充氧阀下端漏气时，需拧下充氧阀更换图 1 中橡胶垫圈。当图 2 a 点充氧阀上端漏气时，需拧下充氧阀更换图 1橡胶垫圈。更换完垫圈后，拧紧充氧阀，充 3.0 MPa 氧气 60 s，放在水中检查是否漏气。(2)放气阀漏气:拧下放气阀，更换图 1?38。拧紧放气阀，氧弹充氧后放入水中检查是否漏气。(3)氧弹头垫圈漏气:更换图 1。氧弹头垫圈发现漏气后应及时更换，漏气时不可进行实验。图 2Parr6200 氧弹头各部位2.3定量瓶不上水定量瓶是量热仪的重要部件，通过开关控制上水，定量瓶上水量准确与否，决定了量热仪测定结果的准确程度。其不上水主要原因为:(1)上水过滤器或者管路堵塞;(2)上水泵电源线虚接;(3)上水泵故障。处理方法:(1)取下上水过滤器或者管路，使用水反向冲洗，如内部堵塞严重无法清理的及时进行更换，根据工作量，定期清理过滤器可有效避免堵塞。(2)启动电源后，有上水泵不启动的情况，将水箱关机，拔掉量热仪电源线，检查上水泵线路，对虚接部位进行处理。(3)上水泵如有噪声大、启动后不上水等情况，要及时更换，并及时检查水箱液位，液位不得低于上水孔，避免上水泵发生气蚀，上水泵进水管路前加装过滤器，避免泥垢进入泵体。3量热仪日常维护及保养日常维护保养是减少仪器设备故障、保证仪器数据平稳、提高仪器工作效率的重要措施，适当的仪器保养可延长设备使用寿命、节约公司成本、避免生产事故等重要意义。3.1氧弹日常维护保养(1)每次实验后用干净氧弹布擦净氧弹及氧弹头。不要用水冲洗充氧口及放气口，放气口、充氧口进水容易加速垫圈老化，造成漏气。(2)定期检查电极柱带垢情况，用超声波清洗仪，加清洗剂进行清洗。清洗后用氧弹布擦净充氧阀和放氧阀内的水渍。(3)定期检查氧弹螺纹，发现破损后及时更换，以免氧弹点火时，造成安全事故。(4)定期进行水压测试，如有不合格部件及时更换。3.2水箱日常维护保养(1)每天仪器工作前检查水箱的水位，水箱水位在定量瓶充满时，水位高于水箱侧面进水口2 cm，低于出水口 3 cm 为宜。如水箱液位过低，容易使气体进入泵体造成气蚀。(2)定期清理水箱、管路、定量瓶，防止泥垢堆积、藻类微生物滋生。泥垢不仅损害进水泵，更会使水质污浊，对量热仪的稳定性产生不利影响4。而藻类微生物进入泵体后，腐蚀泵体金属，更会使水中 CO2转化为氧气，造成泵体发热，因此应定期更换补足内筒水。实际操作中，可向循环水中加入除菌灭藻剂，以改善水质，延长循环水更换周期5。3.3量热仪电气系统的维护保养(1)每天测试全部结束后，关闭仪器所有电源开关6。(2)每天检查水箱是否有漏水等情况发生，防止电线浸泡在水中，如发生漏水应关掉仪器，拔掉电源，立即清理。(3)每次实验后，向水箱倾倒水时，不应过急，以免水溅到插座上，造成短路。(4)插座等位置应设置在高于仪器部位，避08煤炭加工与综合利用2023 年第 2 期免进水。(5)试验时防止水溅射到屏幕上，造成液晶触摸屏失效。4改善创新点4.1氧弹的改进虽然 Parr6200 量 热 仪 比 较 成 熟，但 是Parr6200 氧弹仍有些可以改善的点。例如，氧弹分体式坩埚支架(见图 3)由于固定螺丝易磨损失效，导致坩埚支架经常掉落;坩埚支架部分材质较软易断，使用寿命仅为 500 个样品，而且配件价格昂贵，坩埚支架1 303 元/个。在工作中对此进行了改造，改造后的一体成型的坩埚支架(见图 4)不仅使用寿命很长，而且因坩埚支架下端使用钢制作，再用螺丝固定，不易变形，有效解决了所有问题。图 3改造前坩埚支架图 4改造后坩埚支架4.2放气环节的改进煤在氧弹内燃烧后的产物中含有硫氧化物，通 常Parr量热仪会将废气直接排放到室内空气中，不仅污染环境，也给实验操作者带来身体上的伤害。为了解决此问题，设计了一款排气柜(见图 5)。将试验后的氧弹放置在密封的柜子中，打开放气阀后关闭排气柜，排气柜连接的排风扇将废气抽到过滤器中过滤，此过滤器中放置氧化钙，吸收废气中的硫氧化物，经过滤的废气排放到室外，有效减少了有害气体的排放。图 5排气柜5结语Parr6200 量热仪具有操作