配氣裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1 裝置外形  配氣裝置正面對(duì)稱設(shè)置幾塊各級(jí)量程的標(biāo)準(zhǔn)壓力表,分成上下兩排,配置一塊真空計(jì)。面板上壓力表下方裝有幾個(gè)控制閥門,也分上下二排，下排左起為原料控制總閥、放空閥、抽空閥及真空計(jì)控制閥；上排分別為真空表，注射取樣口，及其它低量程壓力表控制閥（0~16MPa高壓標(biāo)準(zhǔn)壓力表未設(shè)控制閥）。注射取樣接頭設(shè)置在上排控制閥的正中間。上排壓力表的中間部位有二個(gè)電源關(guān)仃指示燈。控制閥下方的中間部位有二個(gè)真空泵關(guān)仃按鈕。配制裝置有一操作平臺(tái)，可以按放記錄本及做操作記錄之用。左、右二個(gè)側(cè)面各設(shè)置一塊高壓壓力表和幾個(gè)控制閥，以作原料或產(chǎn)品氣的壓力觀察及操作控制之用。 整個(gè)裝置外形力求美觀漂亮、緊湊，色澤閱目，布置相宜，操作方便。在氣體的多行業(yè)，均安裝和使用有不同形式的有機(jī)揮發(fā)物氣體檢測儀，分析儀，用于監(jiān)控測量有機(jī)物揮發(fā)氣體的濃度，控制多種環(huán)境污染建立的分析方法，均為相對(duì)測量，需要定期或不定期的用標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)和分析方法的驗(yàn)證。

2  裝置部件 

2.1閥門是配氣裝置的重要部件之一。它不僅要求有高的密封性，還要求耐腐蝕、耐用，如果泄漏或局部損壞，要便于檢修。國外進(jìn)口的閥門在密封性方面確實(shí)不錯(cuò)，外觀也漂亮，但是價(jià)格昂貴，而且非常嬌氣，一旦氣體中夾帶灰塵、粒子及鐵銹之類，閥門的密封面很容易被損壞，閥門就泄漏了。而且每個(gè)閥門的另件不能互換，只能整體報(bào)廢。進(jìn)口閥門僅適用于某些特定氣體，適用性小，對(duì)于不同性質(zhì)的一些腐蝕性氣體需不同的材質(zhì)或結(jié)構(gòu)的閥門。這種中看不中用高檔閥門，至少不太適合目前國內(nèi)的實(shí)際情況。根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)氣體組分復(fù)雜的生產(chǎn)特點(diǎn),我院自行設(shè)計(jì)的不銹鋼膜片式隔膜閥，不僅有良好的密封性，而且可以克服上述部件不能互換的缺點(diǎn)。閥門是經(jīng)常使用及活動(dòng)的部件，某些部位易于磨損,甚至于因接觸腐蝕、氧化種類的氣體造成閥門內(nèi)部零件的損害，因此局部泄漏是不足為奇的。按照操作實(shí)踐，有時(shí)泄漏，往往是膜片損壞引起，只要更換膜片，片刻就完好如初。閥頭及密封面很少出現(xiàn)問題（即使出現(xiàn)問題，只要更換閥芯填料就行）。而且本隔膜閥可以適用于各種高腐蝕性（NOx、SO2、NH3、F2、HCl、HF、Cl2）、高毒性化學(xué)物質(zhì)的配制，適應(yīng)性很廣。 不銹鋼隔膜閥價(jià)格與國外閥門相比便宜得多，外觀也很漂亮。  本不銹鋼隔膜閥是針對(duì)本配氣裝置自行設(shè)計(jì)，是專門為配氣裝置配套而制作的。除此以外，針對(duì)不同的高腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，如HCl、HF、NH3、Cl2、F2、NOx等我組還專門設(shè)計(jì)了幾種耐腐蝕的瓶嘴閥，以滿足用戶的需要。用戶使用后反映良好。 

2.2 配氣裝置的管線要求密封性好、潔凈度高、耐腐蝕且有足夠的耐壓強(qiáng)度 。為了減少原料氣特別是貴重原料氣的損失，設(shè)計(jì)安裝時(shí)還要求管道總?cè)莘e盡可能的小。本裝置的管線都由不銹鋼管構(gòu)成，連接部分都采用不銹鋼氬弧焊，與閥門的連接采用奶頭式卡套件，拆裝方便，密封性也能保證。管線在按裝前內(nèi)壁都經(jīng)過拋光，它和接頭在使用前還進(jìn)行過嚴(yán)格去油、去污等的潔凈處理。為了確保配氣的質(zhì)量，裝置的所有閥門、管路都要進(jìn)行嚴(yán)格的硅烷化處理，該技術(shù)為我們的專有技術(shù)，是氣瓶的內(nèi)表處理技術(shù)的推廣。管線與外界的

接接頭都是標(biāo)準(zhǔn)化的，不僅可以與市場上可買到的各種軟管及鋼瓶卡子相連，而且還可以很方便與任一終端純化裝置連接。終端純化是標(biāo)準(zhǔn)混合氣配制重要技術(shù)措施之一。終端純化裝置在配制諸如氮中微量氧；氫、氦中微量氧、氮、一氧化碳；氧中微量烴；氬中微量氧、氮等具有非常大的作用。例如要配制N2中1~2ppm的O2，瓶裝高純氮中有時(shí)本身就含有2ppm以上的O2，所以如果不將高純氮進(jìn)行終端純化，就很難配制這種標(biāo)準(zhǔn)混合氣了。經(jīng)過終端純化，可使氮中氧脫除到小于1ppm，因?yàn)橄♂寶獗旧碜兂伞盁o氧”了，配制1~2ppm，甚至小于1ppm的氧就方便多了。除了上述所列配制氣體外，還有其它組分有時(shí)也需要終端純化，例如要配制乙炔混合氣，高壓純乙炔原料氣，市場上很難買到，因?yàn)楦邏杭円胰踩菀装l(fā)生分解爆炸，所以一般氣體公司不生產(chǎn)或灌裝高壓純乙炔，能買到的也只是低壓的，壓力低于1.0MPa，但是焊接用乙炔，市場可隨意買到，但此種乙炔氣不僅含有丙酮，而且含有幾十~幾百甚至上仟ppm空氣、甲烷等雜質(zhì)，如果采用終端純化技術(shù)，乙炔原料氣就可自己解決了。所以配氣裝置上設(shè)置可以與終端純化裝置相連接的接頭是十分必要的。關(guān)于高壓終端純化技術(shù)的內(nèi)容可參見筆者有關(guān)的文章。 

2.3本配氣裝置上設(shè)置的壓力表都為標(biāo)準(zhǔn)壓力表,以便于用分壓法配制標(biāo)氣。根據(jù)不同量程的測壓需要，因此設(shè)置四塊不同量程的壓力表。壓力表的精度都為0.25級(jí)，此精度為當(dāng)前國內(nèi)最準(zhǔn)確的壓力表。國內(nèi)精密壓力表生產(chǎn)廠家較多，質(zhì)量相差甚遠(yuǎn)，在選購時(shí)要高度的注意，否則容易發(fā)生安全方面的事故，我們?cè)媚澈腺Y企業(yè)的精密壓力表，在固定時(shí)軸部的接頭部分竟開裂扭斷，若在高壓下使用，其結(jié)果難以想象，廠家高度重視，原因是設(shè)計(jì)及加工不合理。壓力表表面直徑150cm，為了便于拆裝，接頭部分設(shè)置是軸向進(jìn)入的。 之所以壓力表都設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)表，其理由正如上面已經(jīng)敘述的，以便于用分壓法配制標(biāo)準(zhǔn)混合氣。分壓法配制標(biāo)氣與稱量法比較其速度快得多，當(dāng)配制標(biāo)氣數(shù)量很大時(shí)，稱量法有時(shí)就顯得力不從心，此時(shí)用分壓法，就快速得多。但分壓法必須與比較法相結(jié)合。即必須有一整套高精度的分析儀器相配合。這時(shí)才能充分發(fā)揮分壓法的作用。分析儀器所用的標(biāo)氣，則用稱量法配制，有時(shí)還從好幾家購入，甚至從國外有名公司購入，以便于準(zhǔn)確比對(duì)定標(biāo)。國內(nèi)同行也有采用壓力傳感器替代傳統(tǒng)的壓力表，但其探頭能否因腐蝕造成測量誤差，是否具有較好的線性，有待于繼續(xù)的考察，我們打算在隨后的裝置上設(shè)有壓力傳感器。 

2.4配制ppm級(jí)常溫下飽和蒸汽壓很低的液體的標(biāo)準(zhǔn)混合氣，常規(guī)的稀釋法已無能為力，因?yàn)樵摻M分飽和蒸汽壓很低，無法配制出濃度較高的中間稀釋氣，此類標(biāo)氣需用其它特殊方法配制。它的一般的配制方法有二種：安瓿瓶法和注射法。安瓿瓶法就是用微型天平稱取一定質(zhì)量（一般為數(shù)毫克）要配制的組分，放入至安瓿瓶中然后封死，裝入至瓶內(nèi)（卸去閥門，從瓶口放入），之后裝好閥門，抽空，充入稀釋氣，上下?lián)u動(dòng)氣瓶，將安瓿瓶打碎，安瓿瓶中液體就逐漸揮發(fā)至稀釋氣中，這標(biāo)準(zhǔn)氣就配好了。另一種是采用針管稱取一定質(zhì)量的液體從專門接頭注入至氣瓶內(nèi)，然后充入稀釋氣。這二種方法都可采用，視本單位具體條件而定。而ppm級(jí)常溫下為氣體的組分也可用注射法配制。對(duì)于總壓很低，組分濃度也很低的標(biāo)氣用通常的稀釋法，顯得稀釋次數(shù)太多，所花時(shí)間太多，而且積壓過多的中間稀釋氣瓶，如果配制單位有足夠的分析儀器條件，此種情況下，可用針管抽取一定數(shù)量氣體，用注射法配制。配制好的標(biāo)氣再用比較法定標(biāo)。這種配制方法就比單純的稀釋法快捷得多。所以本配氣裝置，專門設(shè)置了一個(gè)注射取樣口，就是為了適應(yīng)這種快速配制的需要。 

2.5對(duì)于配制常溫下易于液化組分的標(biāo)氣,有時(shí)需要一邊充填一邊稱量以便隨時(shí)觀察充入質(zhì)量的大小.。因?yàn)橐子谝夯慕M分，在充入時(shí)，光增加質(zhì)量，壓力表的讀數(shù)反應(yīng)不敏感。這就需要一種特殊的充瓶卡子，使充入質(zhì)量不受外界的影響。本配置裝置就附帶了這么一種特殊的卡子，其充入時(shí)質(zhì)量可以基本不受外界的影響。