Оттегі газанализаторы: O₂ бақылауы қай жерде қажет және қалай таңдау керек

Оттегі газанализаторы үш сұраққа жауап беру арқылы таңдалады: қай жерде өлшеу керек (алынған сынама ма, әлде тікелей процесте ме), қандай диапазон қажет (ppm немесе пайыз) және сынамада тағы не бар. Cambridge Sensotec материалдары бойынша цирконий датчигі инертті газдағы ppm үшін, электрохимиялық датчик сутегі, гелий және көмірсутектері бар сынамалар үшін, ал оптикалық датчик дрейфі аз пайыздық өлшеулер үшін қолайлы.

Оттегіні бақылау қай жерде қажет

Оттегі екі түрлі жағдайда бақыланады, және оларға әртүрлі аспаптар керек.

Технологиялық газ. Оттегіні ығыстыру үшін камераға, пешке немесе ыдысқа азот немесе аргон беріледі. Cambridge Sensotec міндетті былай тұжырымдайды: азот жастығында ең бастысы — оттегінің шекті деңгейінен асырмау. Өндіруші азот жастығының мынадай қолданыстарын атайды:

• модификацияланған атмосферадағы қаптама;
• тот баспайтын болат пен титанды дәнекерлеу;
• толқынмен дәнекерлеу және дәнекер балқыту пештері;
• жартылай өткізгіштер өндірісі;
• жанғыш жүктерді қорғау;
• металдардың тотығуының алдын алу;
• аддитивті өндіріс (металмен 3D-басып шығару).

Өндіруші сайтындағы Rapidox 1100 қолданыстарының тізімінде термоөңдеу, электр тарату құрылғылары, сутегі өндірісі, қаптаманың герметикалығын тексеру және медициналық газдарды талдау да бар. Энергетикадағы жеке міндет — трансформатордың газ жастығындағы оттегі, ол «Трансформатордың газ жастығындағы оттегі» мақаласында қарастырылған.

Жұмыс аймағының ауасы. Азот, аргон және элегаз жабық бөлмелерде оттегіні ығыстырады. OSHA 29 CFR 1910.146 стандарты бойынша:

Ауадағы O₂, көлем бойынша %	OSHA 1910.146 бойынша атмосфера күйі
19,5-тен төмен	оттегі тапшы
23,5-тен жоғары	оттегімен байытылған

Адамдарды процестік анализатор емес, кәсіпорынның қауіпсіздік ережелері рұқсат еткен газ дабылдағыштары қорғайды. Элегаз жабдығы бар бөлмелердегі бақылау «Жабық ГРҚ-дағы оттегінің ығыстырылуы» мақаласында сипатталған.

Оттегі датчиктерінің түрлері

Cambridge Sensotec Rapidox анализаторларында датчиктің үш түрін пайдаланады.

Датчик	Артықшылықтары (өндіруші деректері)	Шектеулері	Қашан таңдау керек
Цирконий	Жылдам әрекет, O₂ өте төмен деңгейіндегі дәлдік, вакуумда және қысымдағы газда жұмыс, ресурсы 35 000 сағаттан астам	Өте жоғары температурада жұмыс істейді, сондықтан жарылыс қаупі бар аймақтарға аз жарамды	Азот немесе аргондағы ppm O₂: пештер, камералар, вакуум
Электрохимиялық	Көмірсутектер мен ҰОҚ бар сынамаларға жарамды, гелий мен сутегіде жақсы жұмыс істейді	Өндіруші ppm үшін негізгі таңдау ретінде цирконийді атайды	Жанғыш газдар, сутегі, гелий бар сынамалар; жарылыс қаупі бар аймақтар
Оптикалық	Диапазоны 0,01–100 %, дрейфі өте аз, қызмет мерзімі 10 жылға дейін	Электрохимиялықтан қымбат	Сирек калибрлеу қажет пайыздық өлшеулер

Таңдаудағы ең жиі қате — сынамада сутегі немесе көмірсутектер бар жерге цирконий датчигін қою. Мұндай сынамалар үшін өндіруші электрохимиялық датчикті ұсынады.

Rapidox үлгілері және олардың диапазондары

Үлгі	Датчик және O₂ диапазоны	Сынама алу	Шығыстар
Rapidox 1100	Цирконий 0,5 ppm – 30 %; электрохимиялық L 0,1 ppm – 1 %; электрохимиялық E 0,1–100 %; оптикалық 0,01–100 %	Мембраналы сорғы 0–1,2 л/мин немесе вакуумдық эжектор; сынама температурасы 50 °C-қа дейін	0–10 В, 4–20 мА, RS232 (RS485 опция), Modbus RTU, Ethernet; екі бағдарламаланатын дабыл релесі
Rapidox 1100 OPT-MAX	Оптикалық + электрохимиялық, 0,1 ppm – 100 %	Аспап корпусында сынама алу	0–10 В, 4–20 мА, RS232/Modbus
Rapidox 2100	Шығарылған кабельдегі цирконий, 10⁻²⁰ ppm – 30 %; электрохимиялық 0–100 %	Датчик процесте, орта 650 °C-қа дейін; кабель 2 м, ұзартқыштармен 25 м-ге дейін; K типті термопара 0–1250 °C	0–5 В, 4–20 мА, RS232 (RS485 опция), Modbus RTU, Ethernet; екі дабыл релесі

Rapidox 1100 және 2100 деректері өндіруші беттерінен алынған. Екі датчикті Rapidox 1100 датчиктерді электромагниттік клапандармен ауыстырады: оптикалық датчик пайыздарда, электрохимиялық датчик ppm-де жұмыс істейді.

Анализаторды қадам бойынша таңдау

1. Міндетті анықтаңыз. Технологиялық газ (инерттеу, азот жастығы, пеш) — процестік анализатор. Персоналдың тыныс алатын ауасы — қауіпсіздік ережелері бойынша газ дабылдағышы.
2. Диапазонды анықтаңыз. Инертті газдағы қалдық оттегі — ppm; үрлеу, газ қоспалары, ауа — пайыз; процесс екі диапазоннан да өтсе — екі датчикті аспап.
3. Сынама құрамын тексеріңіз. Сутегі, гелий, көмірсутектер, ҰОҚ — электрохимиялық датчик. Таза азот немесе аргон, вакуум, қысым — цирконий датчигі.
4. Датчиктің орнын шешіңіз. Сорғымен алынатын сынама (Rapidox 1100, сынама температурасы 50 °C-қа дейін) немесе тікелей ыстық аймақтағы датчик (Rapidox 2100, 650 °C-қа дейін).
5. Интеграцияны тексеріңіз. Газ беруді басқару үшін аналогтық шығыстар, Modbus, дабыл релелері қажет пе. Cambridge Sensotec азот шығынын Rapidox көрсеткіштері бойынша басқару оның тұтынылуын азайтатынын атап өтеді.
6. Бөлмеде адамдарға қауіп бар-жоғын нақтылаңыз. Инертті газ бөлмеге шығуы мүмкін болса, процестік анализатордан бөлек персоналды қорғау қажет.

Қай аспапты таңдау керек

• Сынама алатын әмбебап үстел үсті немесе тасымалы анализатор — Rapidox 1100: инертті газдағы ppm үшін цирконий немесе сутегі мен көмірсутектері бар сынамалар үшін электрохимия.
• Тікелей пештегі, камерадағы немесе жоғары температуралы аймақтағы датчик — шығарылған цирконий датчигі бар Rapidox 2100.

KEG TRK Cambridge Sensotec Rapidox газанализаторларын Қазақстанда жеткізеді. Бағасы сұраныс бойынша.

Дереккөздер

• Cambridge Sensotec. The Difference Between Zirconia and Electrochemical Oxygen Gas Sensors.
• Cambridge Sensotec. Rapidox 1100 Oxygen Analyser.
• Cambridge Sensotec. Rapidox 2100 Oxygen Analyser.
• Cambridge Sensotec. Nitrogen Blanketing in Industrial Applications.
• OSHA. 29 CFR 1910.146 Permit-required confined spaces.