CS-2000碳硫測定儀常見故障分析與處理

李 娜

(包鋼集團礦山研究院)

CS-2000碳硫測定儀是ELTRA公司在新世紀推出的具有世界領先技術的高技術碳硫分析儀，可分析鋼、鑄鐵、合金、金屬、礦石、陶瓷、石灰、橡膠、煤、焦炭、碳化物、石墨、油品、催化劑和其他固體及流動材料中的碳和硫的含量；該儀器操作方便、使用壽命長，被廣泛應用于冶金、機械等行業中。本文針對CS-2000碳硫測定儀出現頻率較高的常見故障及維護方法進行了總結和分析，并給出了相應的處置方法，可有效降低儀器的故障率。

1 CS-2000碳硫測定儀結構及工作原理

CS-2000碳硫測定儀包括：高頻爐感應系統、管式爐系統、紅外檢測系統、稱量系統、氣路系統、操作界面系統。

CS-2000碳硫測定儀的工作原理是：樣品在純氧氣氛下燃燒，使得碳和硫氧化成二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫，燃燒后混合氣體經除塵和除水凈化裝置再進入硫檢測池測定硫(紅外檢測池的檢測靈敏度可選高、低)；然后，混合氣體通過氧化銅爐，一氧化碳氧化成二氧化碳，二氧化硫氧化成三氧化硫，再經除硫劑后導入碳檢測池測定碳[1]。

2 CS-2000碳硫測定儀常見故障及處置方法

2.1 分析結果不穩定現象

2.1.1 故障分析

經過多年的維護保養經驗，總結出引起碳硫測定儀分析結果不穩定的因素有化學試劑失效或灰塵過濾器堵塞，漏氣，坩堝和鎢粒空白太高等故障。

2.1.2 故障處理

(1)化學試劑失效或灰塵過濾器堵塞，應及時更換化學試劑。如果500次分析以下，對金屬過濾器拆除，用刷子清掃幾遍后，安裝上繼續使用；如果超過500次分析，需對金屬過濾器進行清洗，把過濾器置于無水乙醇中，用超聲波清洗10～15 min，烘干后使用。

(2)漏氣。在儀器正常開機后進行漏氣自檢，按照儀器操作說明書的步驟進行，按下漏氣自檢按鈕，如果在大約5 s后，壓力表壓力降至一定位置維持恒定，漏氣檢查試驗結束，氣路系統正常。如果壓力持續下降，松開按鈕，打開爐子，再次按下按鈕，如果壓力仍下降，則漏氣處在儀器內部，需要聯系維修人員解決。

(3)坩堝和鎢粒空白太高。對坩堝重新進行高溫1 000 ℃灼燒1 h后并隨爐冷卻，排除因坩堝處理不當或污染而導致的結果不穩定；用重新處理過的坩堝進行空白測量，鎢粒中碳硫含量過高會使結果異常，及時更換符合要求的鎢粒并重新校準工作曲線，可消除由此引發的結果不穩定[2]。

2.2 分析時間延長

2.2.1 故障分析

分析最長時間為100 s，操作人員可以設定最大分析時間。最短分析時間通過分析器自動確定為最大分析時間的一半。分析時間延長，分析曲線拖尾的原因可能是：灰塵陷阱贓，化學試劑失效，棉花、玻璃棉或石英棉壓得太緊，氧氣不純、催化劑爐有問題不加熱或氧化銅失效，紅外池溫度未穩定或氧氣流沒有達到。

2.2.2 故障處理

(1)灰塵陷阱贓。對金屬過濾器拆除，把過濾器置于無水乙醇中，用超聲波清洗10～15 min，烘干后使用。

(2)化學試劑失效。觀察高氯酸鎂試劑是否失效，如果結塊，更換高氯酸鎂試劑。棉花、玻璃棉或石英棉壓得太緊則更換及松動各個玻璃管內的玻璃棉和脫脂棉。

(3)氧氣不純、催化劑爐有問題或氧化銅失效。使用氧氣純度≥99.5%的高壓氧氣瓶，或加入氣體凈化器；檢查催化爐內玻璃管情況，更換氧化銅試劑。

(4)紅外池溫度未穩定或氧氣流未達到。應在紅外池通電1～2 h后才能工作，應通氧氣10～15 min后工作(電源開關置于2位置時)。

2.3 樣品在分析過程中爐頭發出嗡嗡聲

2.3.1 故障分析

爐頭灰塵多，燃燒管上附著的熔渣太多導致爐頭發出嗡嗡聲。

2.3.2 故障處理

要定期清掃爐頭、清洗燃燒管，此項工作必須列入儀器的維護中。清洗燃燒管時，先把燃燒管放入鹽酸中浸泡5min，之后進行煮沸浸泡清洗，至燃燒管內壁粉塵脫落，洗凈后擦干，重新安裝使用。

2.4 操作界面上顯示沒有氧氣壓力

2.4.1 故障分析

出現沒有氧氣壓力現象的原因有：分析器前面氧氣壓力表指示壓力低于0.15 MPa，氧氣瓶壓力分壓表指示低于0.4～0.6 MPa；O環密封圈由于長期的摩擦產生損壞，使密封處漏氣；有些樣品在分析過程中反應劇烈，噴濺過大會造成燃燒管破裂；氣路上的V1電磁閥由于氧化或粉塵多，導致氣路無氧或不分析。

2.4.2 故障處理

首先觀察各壓力表指示值，如壓力低于正常指示值，應及時更換氧氣氣瓶；擦拭各密封圈(包括試劑管上的小密封圈)，如果密封圈仍有彈性且沒有變形，可涂抹真空潤滑脂后重新安裝(潤滑脂不宜過多，過多易沾灰塵)；拆除整個爐頭進行灰塵清掃，觀察燃燒管是否有破裂的地方，如有破裂，更換新的燃燒管；一般情況下，儀器內氣路上的V1電磁閥不易損壞，它需靠人工判斷，采用分段檢漏法，找到漏氣處，更換V1電磁閥。

2.5 電阻爐升溫時間變長

2.5.1 故障分析

電阻爐從室溫升到 1 300 ℃一般需15～20 min，如時間過長，可能是加熱元件損壞，導致升溫時間長。

2.5.2 故障處理

設定溫度最大值，測量加熱元件的電壓。使用測量檔位1 000 V AC，如果電壓在 220 V AC附近，則加熱元件損壞，更換加熱元件。

3 結 語

通過對CS-2000碳硫測定儀在使用過程中常見的一些故障產生的原因分析得出，若要提高其分析結果的準確度、使用效率和使用壽命，一定要按操作規程正確操作，并定期對儀器進行維護保養，把故障終結在初級階段，及時更換耗材和備件，可有效降低設備的故障率，縮減故障處理時間，延長儀器的使用時間。