油氣顯示評價儀系列(地化培訓(xùn))

YQ-Ⅵ油氣顯示評價儀田鳳蘭YQ系列油氣顯示評價儀包括YQ-Ⅵ型油氣顯示評價儀和TOC-Ⅱ型殘余碳分析儀，是專為儲集巖和烴源巖評價設(shè)計的，通過對巖心和巖屑的熱解分析，計算出含油、含氣量和干酪根的熱解烴量，從而進行定性和定量評價。評價儀與殘余碳分析儀原理1、評價儀原理油氣顯示評價儀的分析原理是在熱解爐中對烴源巖和儲集巖的巖石樣品進行程序升溫，巖石中的烴類和干酪根在不同溫度下?lián)]發(fā)和裂解，通過載氣（氮氣）的攜帶直接進入氫火焰離子檢測器檢測，將其濃度變化經(jīng)放大器放大為相應(yīng)的電流信號，由微機進行運算處理，記錄各組分的含量和峰頂溫度（Tｍａｘ），予以評價烴源巖、儲集巖的優(yōu)劣。根據(jù)烴類和干酪根揮發(fā)和裂解的溫度差異，評價儀設(shè)置了兩個周期，周期1適合儲油巖分析，周期2適合烴源巖分析。2、殘余碳分析原理殘余碳分析儀是油氣顯示評價儀的配套設(shè)備，用于測定經(jīng)過評價一的樣品中所含的殘余碳量，從而計算出樣品中的總有機碳含量。其工作流程是將樣品在600℃高溫下氧化燃燒7分鐘，使樣品中的剩余有機碳轉(zhuǎn)化為CO2及少量部分CO，CO經(jīng)過CUO阱催化后也轉(zhuǎn)化為CO2被捕集阱收集，捕集阱在260度高溫狀態(tài)將全部釋放以吸附的CO2，由熱導(dǎo)池（TCD）檢測，經(jīng)微處理器數(shù)據(jù)處理后打印輸出分析結(jié)果。表1-1殘余碳分析儀的溫度區(qū)間和時間階段溫度時間氧化吸附清洗釋放溫度（℃）60050---260時間（ｍｉｎ）7713＇20”儀器的組成與結(jié)構(gòu)1、評價儀的組成及各系統(tǒng)功能評價儀的組成由氣路系統(tǒng)、氫火焰檢測器、熱解部分、微電流放大器、溫度控制部分、微處理部分和電源部分等組成。2、氣路系統(tǒng)2-1、載氣：由高壓氮氣瓶減壓后輸出（輸出壓力為0.3-0.4MPａ），進入電磁閥再通過穩(wěn)壓閥后分為兩路，一路經(jīng)過氣阻和穩(wěn)流閥進入進樣桿，一路接柱壓表顯示壓力。2-2、氫氣：作為燃氣，自氫氣發(fā)生器輸出（輸出壓力為0.3-0.4MPａ），進入電磁閥再穩(wěn)壓閥后分為兩路，一路經(jīng)過氣阻和穩(wěn)流閥進入檢測器，一路接前面板壓力表顯示壓力。2-3、空氣：作為助燃氣，自空壓機輸出（輸出壓力為0.3-0.4ｍPａ），去水去油后分為兩路，一路直接媾入電磁閥，控制爐子的密封、進樣、結(jié)束、吹冷氣等過程；另一路進入穩(wěn)壓閥后分為兩路，，一路接前面板壓力表顯示壓力，另一路經(jīng)過氣阻后進入檢測器參與燃燒。3、氫火焰離子化檢測器（FID）FID由筒體、絕緣套、收集極、陶瓷噴嘴、固定螺母、密封石墨墊、點火極化極探頭、信號電纜等組成。底部裝有兩個加熱棒和一根熱電偶。4、熱解部分熱解部分主要由熱解爐、加熱塊、進樣桿、熱解爐密封滑塊等部件組成。4-1、熱解爐：加熱爐絲采用鎧裝加熱絲，拆裝時不能彎成死角以免損壞。爐絲內(nèi)側(cè)為測溫電偶。4-2、進樣桿：載氣由下端進氣口流入，桿內(nèi)裝有一根桿絲和鎧裝熱電偶，用來實現(xiàn)90℃溫度控制。5、氣動裝置：推動密封滑塊和進樣桿升降，由兩個活塞式氣缸來實現(xiàn)，在密封滑塊上有“O”型硅膠圈密封，動力氣由空壓機提供。預(yù)熱階段：密封、進樣、載氣三個電磁閥動作；準備階段：結(jié)束電磁閥動作；工作階段：密封、進樣、載氣、冷氣四個電磁閥分別動作；結(jié)束階段：結(jié)束電磁閥動作。6、微電流放大器7、溫度控制部分由程序溫度控制、溫度檢測電路、控溫執(zhí)行系統(tǒng)組成，完成三個溫控點的溫度控制。7-1、程序溫度控制部分：由微機及其外圍接口組成。熱電偶測得的溫度值經(jīng)測溫系統(tǒng)處理后進行運算，然后輸出相應(yīng)的控制信號，由觸發(fā)模塊變各溫控點的加熱功率，使其溫度保持在設(shè)定值，實現(xiàn)溫度的閉環(huán)控制。7-2、溫度檢測電路：有三個熱電偶組成。7-3、控溫執(zhí)行系統(tǒng)：包括控溫板、觸發(fā)模塊和熱解爐絲、加熱棒、加熱桿絲和熱電偶。控溫析主要完成控制觸發(fā)模塊的作用。8、電源系統(tǒng)有7路直流電源，其中+24V供給電磁閥和點火繼電器；±15V分為兩路，一路供給模擬板、控溫析，一路供給微電流放大器；+5V分為兩路，一路供給300V板，一路供給微機執(zhí)行系統(tǒng)；+3.8V為FID點火電壓，+60V為加器加熱電源。9、微處理控制系統(tǒng)部分包括CPU板、采集板、控溫板，在后面板從右到左分別為電源板、接口采集板、CPU板、控溫板。CPU板為主機的核心，完成主機的過程控制和與計算機的通訊?？販匕鍨橹鳈C的溫度采集部分，包括A/D轉(zhuǎn)換芯片、放大器OP07及LM358等，負責(zé)完成主機上所有溫度的測量與前極控制的工作。采集板為主機的信號采集、電磁閥控制和溫度給定部分，包括D/A轉(zhuǎn)換芯片、光偶、采集等芯片，負責(zé)完成信號采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換、電磁閥的控制和溫度給定信號的輸出等工作。殘余碳的組成與結(jié)構(gòu)殘余碳主機由氣路系統(tǒng)、熱導(dǎo)池檢測器、氧化爐部分、溫度控制部分、微處理器部分和電源部分組成。1、氣路系統(tǒng)殘余碳分析儀外部有兩路氣源—氮氣（氫氣）和空氣。在儀器內(nèi)部分為三路，其中氮氣一路為載氣，另一路為清洗氣。載氣：由高壓氮氣瓶減壓閥輸出（輸出壓力為0.3-0.4MPａ），經(jīng)過濾劑濾除雜質(zhì)再由穩(wěn)壓閥輸出，通過氣阻進入熱導(dǎo)池參考臂，再經(jīng)六通閥（或三個電磁閥）轉(zhuǎn)換，由熱導(dǎo)池測量臂流出。清洗氣：與載氣同一路氣源提供，經(jīng)穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓（0.2MPａ）輸出，再通過氣阻進入捕集阱之后排空，完成對氣路的清洗過程。氧化氣：由空壓機輸出（0.3-0.4MPａ），經(jīng)穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓后通過氣阻進入氧化爐完成氧化，再經(jīng)試劑的過濾，進入捕集阱捕集。另一路空氣完成千斤頂?shù)纳颠^程。2、熱導(dǎo)池檢測器（TCD）1-3腳的阻值與2-4腳的阻值基本相同時TCD橋路平衡。3、氧化爐裝置由氧化爐、進樣桿、氣動裝置三部分組成。4、溫度控制部分溫度控制部分分三路控溫點，即氧化爐、熱導(dǎo)池、捕集阱。ａ.氧化爐控溫是完成樣品的氧化過程，恒溫600℃；熱導(dǎo)池控溫保持TCD的溫度恒定55-100℃；捕集阱控溫分為兩個溫度段，50℃吸附，260℃釋放。ｂ.控溫原理通過計算機發(fā)出控制命令，計算機根據(jù)內(nèi)部存儲的控制信息，首先通過反饋回路，將氧化爐、熱導(dǎo)池、捕集阱溫度通過熱電偶或鉑電阻測得溫度變化轉(zhuǎn)換為毫伏電壓值或電阻值的變化，由控溫板上的放大器將信號轉(zhuǎn)為電壓或電流的變化。微機通這條反饋回路測出三路的實際溫度，運算后控制加熱絲上的調(diào)壓塊的導(dǎo)通腳大小，以達到控溫的目的。5、電源部分有4路直流電源，±24V供給電磁閥，±15V供經(jīng)模擬板、控溫板，+5V供給微機執(zhí)行系統(tǒng)。6、微機處理器部分與YQ-Ⅵ相同。后面板有5塊電路權(quán)，其中帶有散熱片的是TCD的恒流源板，負責(zé)提供TCD的恒流60ｍA，其余與YQ-Ⅵ各電路板功能相同。儀器的操作注意事項1、安裝前的準備工作ａ.搬地保持儀器的正置，檢查各部件是否接觸良好；ｂ.主機必須接好地線；ｃ.空壓機電源應(yīng)與主機電源分開；ｄ.各氣源接好干燥劑及過濾劑并檢查是否漏氣；ｅ.檢查氣源壓力是否充足，輸出壓力是否符合要求；2、開機檢查ａ.預(yù)熱20分鐘以后開機；ｂ.計算機與主機能否正常聯(lián)機，各顯示窗顯示溫度是否正常；五、常見故障及排除1、YQ-Ⅵ常見故障維修故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法熱解爐不加熱熱電偶斷或引線斷加熱爐絲接觸不良或斷觸發(fā)模塊壞換新或重新接線只加熱不能控制熱電偶與機殼短路或熱電偶內(nèi)部短路觸發(fā)塊擊穿排除短路處或換新熱解爐升溫線性不好熱電偶性能不良觸發(fā)塊性能不良換新FID加熱塊不升溫?zé)犭娕夹阅懿涣技訜岚魯嘁粋€或兩個觸發(fā)塊無輸出換新進樣桿不加熱或失控?zé)犭娕紨鄺U絲斷控溫板無輸出或觸發(fā)塊壞換新不出峰或噪聲大微電流放大器連接斷或壞無載氣無極化電壓沒點火模擬板壞重新接線或換新檢查管路和電磁閥檢查點火線圈或繼電器或+3.8V電壓檢查極化極或300V板換新靈敏度下降氣路漏氣或流速不穩(wěn)+300V極化電壓無或偏低檢測器底座漏氣檢查氣路并調(diào)整流量重新連線或檢查300V板換新石墨墊或紫銅墊拖尾峰爐溫低載氣流量小提高熱解爐增大流量平頂峰樣品量過大微電流放大器壞減少進樣量修理放大器基線不穩(wěn)地線不牢FID噴嘴底部污染氣路不純重新接好清洗檢測器檢查氣源點不著火無氫氣或氫氣流量太小空氣太大或太小FID離子頭前漏氣點火線圈阻值增大或斷點火繼電器接觸不良或斷無+3.8V點火電壓模擬板上驅(qū)動點火繼電器的光偶壞FID噴嘴堵查氫氣氣路或調(diào)節(jié)流量查空氣氣路或調(diào)節(jié)流量排除漏氣換新處理或換新查線路并修復(fù)換新清洗噴嘴，換石墨墊壓力表無指示無氣源氣路堵塞壓力表壞電磁閥壞穩(wěn)壓閥壞檢查氣源并接好檢查氣路換新?lián)Q新?lián)Q新氣體流速不穩(wěn)管路漏氣穩(wěn)壓閥壞外部氣源不穩(wěn)檢查管路并修復(fù)換新排除故障千斤頂不動作氣壓不足或漏氣電磁閥壞電磁閥無+24V電源驅(qū)動光偶壞檢查管路換新查電路并修復(fù)換新電磁閥動作混亂CPU板程序混亂采集板8255壞換CPU板換新溫度失控調(diào)壓塊壞熱電偶或鉑電阻短路或斷路接線松換新?lián)Q新重新連接TCD/氧化爐/捕集阱不加溫加熱絲斷熱電偶斷換新不出譜圖TCD壞模擬板壞氧化氣漏捕集阱爐絲斷更新?lián)Q新電磁閥漏或氧化爐膠墊漏換爐絲峰值不穩(wěn)載氣電磁閥漏TCD橋臂不平換電磁閥換TCD六、儀器維修過程中的注意事項進行維修前，首先要拔掉電源，以免觸電，在維修過程中，要認真分析，不能到處懷疑、盲目拆卸，以免造成儀器損壞和故障擴大化。下面對儀器保養(yǎng)和維修中的注意事項作簡單介紹。檢測器的清洗儀器由于長期使用，必須定期清洗。首先關(guān)掉儀器電源，斷開FID與微電流放大器的信號線（否則在FID拆卸時會造成微電流放大器壞），擰開檢測器頂部螺絲，用鑷子將絕緣環(huán)和收集極取出，用無水乙醇清洗FID噴嘴口和收集極，烘干后用鑷子組裝，否則會造成干擾峰，組裝時要先裝極化極探頭，再裝絕緣環(huán)和收集極探頭。密封圈的更換熱解爐的密封滑塊內(nèi)有一個密封滑套，滑套上面的“O”型密封圈用來密封滑套與熱觖爐口，滑套內(nèi)的密封圈用來密封滑套與進樣桿，從而形成一套可靠的密封系統(tǒng)。當發(fā)現(xiàn)FID不易點火或標樣分析結(jié)果重復(fù)性差時，應(yīng)首先考慮是密封滑套損壞造成的可能性。熱解爐絲的更換纏繞在熱解爐體上的屏蔽式電阻絲是評價儀的關(guān)鍵加熱部件，該爐絲使用溫度高，價格昂貴。更換時務(wù)必按要求進行操作。如發(fā)現(xiàn)熱解爐不升溫，誚將爐絲從線排上取下，測量，當確認爐絲確實燒壞后，應(yīng)做上標記，并將導(dǎo)線妥善處理，換另一條爐絲之前，應(yīng)確認其是否完好，再開機。FID加熱塊的更換FID加熱塊的控溫加熱器為兩個并聯(lián)的70-100W加熱棒。因長期高溫使用，其壽命約1-2年，當FID檢測器不升溫或升溫緩慢時，就表明加熱棒有一根或全部損壞，需要更換。該加熱器件的更換比較容易，可直接從加熱孔中抽出更換，連接好電源即可。如果用戶的儀器為鎧裝爐絲加熱方式，只需將舊爐絲拆下，新爐絲按原形式裝上即可。5桿絲的更換進樣桿內(nèi)控制載氣溫度的桿絲由于長時間隨進樣桿上下運動，電源引線易折斷，且?guī)r樣粉末易掉入進樣桿，可能出現(xiàn)短路絕緣不好等現(xiàn)象，必須時需進行檢修。進樣桿內(nèi)徑很小，拆卸組裝都很困難，往往由于操作失誤造成桿絲拆斷或接地，因此拆卸組裝時必須謹慎小心，按要求操作，拆卸時首先焊開電源引線，再拔下熱電偶接頭，然后卸開進樣桿下部的密封螺絲，將熱電偶和桿絲取下，用無水乙醇清洗干。組裝和更換時，務(wù)必注意絕緣情況，按原來樣式組裝好。注意熱電偶的頂端要緊靠坩堝底部，位置不能太高或太低，太高則放不進坩堝。組裝完畢，用萬用表測量桿絲的阻值為（一般為30Ω左右），儀器地線的絕緣電阻在于20MΩ方可。6氧化爐爐絲的更換更換時，首先把連接氧化爐的氣路管線接頭擰下，再將保溫罩及保溫棉取出，然后擰下連接爐體座上的四個螺釘，換上新的氧化爐（帶爐絲），按拆進的相反順序裝上，將進樣桿的上下動作調(diào)整好，之后測氧化爐絲的阻值（240Ω左右），通電即可。7捕集阱的爐絲更換捕集阱的爐絲更換方法與評價儀的熱解爐絲的更換方法相同。8熱導(dǎo)池注意事項儀器整機操作必須嚴格遵守?zé)釋?dǎo)檢測器先通載氣后通電，在長期停機后重新啟動操作時，應(yīng)先通載氣15分鐘以上，然后進行儀器通電，以保證熱導(dǎo)元件不放氧化或燒壞，熱導(dǎo)池尾氣排空處測量載氣流量是池是否通氣的有效方法。儀器關(guān)機時，必須牢記在熱導(dǎo)池尾氣排空處旋上密封螺帽，