浅谈石油化工行业化学分析仪器设备的维护与保养

2024-05-16丁在勇

中国设备工程 2024年9期

丁在勇

（中海油东方石化有限责任公司，海南东方 572600）

1 前言

石油化工行业一直是全球工业生产的主要支柱之一，涵盖了石油提炼、石化产品炼制、化工品生产等多个领域。在这个庞大而多样化的行业中，化学分析仪器设备扮演着至关重要的角色，用于控制产品质量、监测环境影响、支持研发创新等多个方面。这些仪器不仅需要高度精密，还需要经常性的维护和保养，以保证其性能稳定、准确度高、可靠性强。因此，进行石油化工行业化学分析仪器设备的维护与保养研究，具有十分重要的现实意义。

2 化学分析仪器设备的日常维护

2.1 清洁与卫生

（1）仪器外部清洁。仪器设备一直处于工作环境中，容易积累灰尘、化学物质、油脂和其他污垢，这可能会影响其性能和寿命。

首先，清洁仪器的外部表面，包括机箱、操作面板、键盘、按钮等部位。使用柔软的干净布或者专用的仪器清洁布轻轻擦拭表面，确保去除所有的尘土和污垢。对于一些容易沾污的地方，可以先用湿布轻轻擦拭，然后再用干布擦干净。其次，要特别注意清洁仪器的显示屏和镜面。使用专用的屏幕清洁液和柔软的无纺布轻轻擦拭，以防止出现划痕或水渍。镜面部分也应该使用适当的清洁剂和柔软布进行清洁，保持镜面的清晰度和透明度。最后，仪器设备的通风孔和散热器也需要保持清洁。积聚在通风孔和散热器上的尘土和杂质可能会导致仪器过热，影响其性能。定期使用吹气管或者吸尘器将这些区域的灰尘吹除或吸走，确保通风和散热畅通。

（2）仪器内部清洁。仪器内部可能会因为样品残留、化学物质沉积或其他因素而积累污垢，这些污垢可能会影响仪器的性能和准确性。

首先，清洁仪器的内部通道和管道系统。这包括检查和清洁样品进出口、样品管道、气体通道等，以确保流体在仪器内部畅通无阻。任何堵塞或污垢的存在都可能影响样品的流动和分析结果的准确性。清洁通道和管道可以使用吹气或者清洗溶剂来进行清洁。其次，清洁仪器的传感器和探测器。这些部件对于仪器的性能和准确性至关重要。使用专用的传感器清洁液或者清洗溶液，根据仪器的操作手册进行清洁和维护。确保传感器表面没有残留物或污垢，以免影响测量的精确度。最后，清洁仪器的样品室和分析通道。样品室是样品进入仪器的地方，必须保持干净和清洁。定期清理和维护样品室的表面，确保没有样品残留或者杂质。分析通道是样品通过的路径，同样需要定期清洁和检查，以确保样品的纯度和准确性。

2.2 校准

校准是通过与已知标准物质的比较来确定仪器的测量准确性，并进行必要的调整，以确保仪器的测量结果与真实值一致。

校准的方法与频率取决于仪器类型和应用领域。通常情况下，校准是在仪器投入使用前进行的，并在日常使用中定期重复校准。校准的频率可以根据仪器的稳定性和使用环境的要求而定，通常在每次使用前或每天开始工作前进行一次全面的校准，以确保仪器的基本准确性。校准的方法可以是单点校准、多点校准或者使用标准曲线校准，具体取决于仪器的特性和工作要求。单点校准通常是在使用标准物质进行一次校准后，将该标准值应用于所有样品的测量中。多点校准则涉及使用多个标准物质，根据不同浓度或参数范围进行校准。标准曲线校准是通过制备一系列标准样品，然后绘制出标准曲线来校准仪器，以便根据样品的测量结果确定其浓度或含量。

2.3 检查与维修

（1）定期检查仪器状态。定期检查仪器状态是化学分析仪器设备维护和保养中至关重要的一环。这个步骤旨在确保仪器设备的正常运行，并及时发现并解决潜在的问题，以避免可能导致测量不准确或设备损坏的情况。

首先，定期检查仪器的外部状态。这包括检查仪器的外壳、键盘、显示屏、按钮和接口等部分。确保外部没有明显的损坏、脏污或异物堵塞。清洁外部表面是维护仪器外观和保持卫生的一部分，同时也有助于提高仪器的寿命。其次，检查仪器的电源和连接。确保仪器的电源线和电源插座没有损坏或松动，电源开关正常。检查连接仪器的所有电缆、线缆和连接器，确保它们没有断裂、破损或松动。电源和连接的稳定性对仪器的正常运行至关重要，不稳定的电源或连接可能导致数据丢失或仪器故障。再次，检查仪器的内部状态。这可能需要打开仪器的外壳以查看内部组件。检查传感器、探测器、泵、阀门、温度控制系统等内部部件的状态。注意观察是否有异常的噪音、震动或异味，这可能是内部故障的迹象。如果仪器设备有维护手册或操作手册，可以参考其中的指南来执行内部检查。最后，记录检查结果并采取必要的维修和维护措施。在每次定期检查后，应记录检查日期、发现的问题、已经采取的措施以及维修或维护的日期。如果发现了仪器设备的问题，应立即采取适当的维修措施，或者在需要时联系仪器厂家工程师寻求专业的维修服务。

（2）常见问题的诊断与修复。在化学分析仪器设备的日常维护过程中，经常会遇到一些常见的问题，及时的诊断和修复这些问题对于保持仪器的正常运行至关重要。①仪器启动问题。如果仪器无法启动或开机时出现错误提示，首先检查电源连接是否正常。确保电源线和插座无故障。如果电源正常，检查仪器的电源开关和控制面板，确保操作正确。如果问题仍然存在，可以查看仪器的故障代码或错误日志，以便更精确地诊断问题。②测量结果不准确。如果仪器的测量结果不准确，首先，检查样品制备和操作步骤是否正确。确保使用的试剂和标准溶液没有过期或受到污染。另外，检查仪器的校准状态，可能需要重新校准仪器以确保准确性。如果问题仍然存在，可以考虑检查仪器的传感器、探测器或分析模块是否需要清洁或更换。③仪器漏液或泄漏。如果发现仪器有气体泄漏或漏液，首先，立即断开电源，以确保安全。然后，检查泄漏的源头，可能需要更换密封件或管道。在修复泄漏问题后，务必进行必要的清洗和测试，以确保问题已解决。④仪器噪音或振动。如果仪器发出异常的噪音或振动，可能是由于内部零部件松动或损坏所致。检查仪器的内部部件，特别是运动部件和连接件，以查找松动或损坏的部件。需要紧固松动的部件或更换损坏的部件，并进行测试以确保噪音或振动问题已解决。⑤仪器故障代码。如果仪器显示故障代码或警告信息，应查阅仪器的用户手册或操作手册，以查找关于该故障代码的详细信息和可能的修复方法。通常，用户手册会提供诊断故障和解决问题的步骤。

3 化学分析仪器设备的定期保养

3.1 润滑与部件更换

（1）润滑剂的选择与使用。在化学分析仪器设备的定期保养中，润滑是一项至关重要的任务，它有助于确保仪器的正常运行并延长其使用寿命。在润滑过程中，选择合适的润滑剂至关重要，因为不同的润滑剂适用于不同的工作环境和材料。润滑剂通常分为液体润滑剂和固体润滑剂两大类。当选择液体润滑剂时，需要考虑多个因素，包括工作环境的温度范围、材料的兼容性、工作负载和压力、清洁性能以及耐磨性。不同的润滑剂可能在不同的工作条件下表现出不同的性能。因此，在使用液体润滑剂前，必须详细了解仪器的工作环境和要求，以选择最合适的润滑剂类型。此外，润滑剂的使用量也非常重要，过少的润滑可能导致摩擦和磨损，而过多的润滑则可能引起杂质污染。对于固体润滑剂，常见的有润滑脂和润滑固体材料。润滑脂通常用于高温或高负荷工作条件下，而润滑固体材料如聚四氟乙烯（PTFE），通常适用于低速高负荷的应用中。与液体润滑剂一样，固体润滑剂的选择也应考虑工作条件和要求。维护人员在使用润滑剂时，应仔细遵循制造商的建议和仪器的维护手册。在润滑前，确保仪器表面干净，使用适量的润滑剂，并按照维护计划进行定期更换。此外，检查润滑剂是否受到杂质污染，使用干净的工具和容器存储润滑剂，以免引入不必要的污染。记录维护的日期和使用的润滑剂类型和数量是维护的重要部分，可帮助维护人员进行追踪和计划，确保化学分析仪器设备在长期使用中保持性能稳定。

（2）部件更换的周期。在化学分析仪器设备的维护中，部件更换的周期是一个关键考虑因素。部件的周期更换通常是基于仪器的使用寿命、生产工作量、使用环境以及制造商的建议来确定的。①消耗性部件。这些部件通常在仪器的正常运行中会逐渐消耗，例如，色谱柱、液相色谱柱填料、气相色谱柱填料、螺纹垫圈、密封圈等。消耗性部件的更换周期通常基于使用寿命和工作量。制造商通常提供有关这些部件的使用寿命指南，但根据实际使用情况，可能需要更频繁地更换以确保分析的准确性和仪器的性能。②维护部件。这些部件不是消耗性的，但在一段时间后可能需要维护或更换，以确保仪器的正常运行。例如，色谱仪中检测器的点火线圈、色谱仪中自动进样器的进样针、质谱仪中的离子源和检测器等。更换维护部件的周期通常是基于仪器的使用寿命和制造商的建议，但也取决于仪器的维护保养情况和性能监测。③定期维护。除了具体的部件更换外，定期的全面维护也是必要的。这包括仪器的清洁、校准、标定、检查电子元件的连接、检查管道和阀门的密封性等。定期维护的周期通常基于仪器的使用寿命、制造商的建议和实际使用情况。④预防性维护。预防性维护是为了避免突发故障和延长仪器的使用寿命。这包括定期的检查、清洁和维护，以确保仪器的正常运行。预防性维护的周期可以根据实际情况进行制定，通常更频繁地进行可以减少故障风险。

3.2 存储条件优化

在化学分析仪器设备的维护与保养中，适当的存储条件是至关重要的，因为不正确的存储可能会导致仪器的性能下降甚至损坏。

（1）环境温度和湿度的控制。通常情况下，仪器设备的存储温度应保持在指定范围内，避免过高或过低的温度。过高的温度可能导致设备内部的元件老化和膨胀，影响其精确性和可靠性。过低的温度则可能引发冷却润滑剂的凝固或元件变脆，也会对设备造成不利影响。同时，湿度也应控制在适宜的水平，以避免湿气对设备的金属部件、电子元件和电路板造成腐蚀和损害。（2）避免直射阳光、化学腐蚀物质、振动和大量灰尘等外部因素对设备的影响也是必要的。阳光直射可能导致设备外壳过热，损害内部电子元件。化学腐蚀物质，如酸碱性液体或气体，可能腐蚀设备的外部表面和内部元件，因此应确保设备不受这些物质的侵害。振动和灰尘是另外两个需要警惕的因素，它们可能影响设备的精确性和稳定性。因此，在设备存储的地方，应提供适当的防尘措施和减震装置。