油氣顯示評(píng)價(jià)儀系列(地化培訓(xùn))

YQ-Ⅵ油氣顯示評(píng)價(jià)儀田鳳蘭YQ系列油氣顯示評(píng)價(jià)儀包括YQ-Ⅵ型油氣顯示評(píng)價(jià)儀和TOC-Ⅱ型殘余碳分析儀，是專為儲(chǔ)集巖和烴源巖評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的，通過(guò)對(duì)巖心和巖屑的熱解分析，計(jì)算出含油、含氣量和干酪根的熱解烴量，從而進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)儀與殘余碳分析儀原理1、評(píng)價(jià)儀原理油氣顯示評(píng)價(jià)儀的分析原理是在熱解爐中對(duì)烴源巖和儲(chǔ)集巖的巖石樣品進(jìn)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(guò)載氣（氮?dú)猓┑臄y帶直接進(jìn)入氫火焰離子檢測(cè)器檢測(cè)，將其濃度變化經(jīng)放大器放大為相應(yīng)的電流信號(hào)，由微機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理，記錄各組分的含量和峰頂溫度（Tｍａｘ），予以評(píng)價(jià)烴源巖、儲(chǔ)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(píng)價(jià)儀設(shè)置了兩個(gè)周期，周期1適合儲(chǔ)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(píng)價(jià)儀的配套設(shè)備，用于測(cè)定經(jīng)過(guò)評(píng)價(jià)一的樣品中所含的殘余碳量，從而計(jì)算出樣品中的總有機(jī)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(jī)碳轉(zhuǎn)化為CO2及少量部分CO，CO經(jīng)過(guò)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(cè)，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(shí)間階段溫度時(shí)間氧化吸附清洗釋放溫度（℃）60050---260時(shí)間（ｍｉｎ）7713＇20”儀器的組成與結(jié)構(gòu)1、評(píng)價(jià)儀的組成及各系統(tǒng)功能評(píng)價(jià)儀的組成由氣路系統(tǒng)、氫火焰檢測(cè)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?dú)馄繙p壓后輸出（輸出壓力為0.3-0.4MPａ），進(jìn)入電磁閥再通過(guò)穩(wěn)壓閥后分為兩路，一路經(jīng)過(guò)氣阻和穩(wěn)流閥進(jìn)入進(jìn)樣桿，一路接柱壓表顯示壓力。2-2、氫氣：作為燃?xì)猓詺錃獍l(fā)生器輸出（輸出壓力為0.3-0.4MPａ），進(jìn)入電磁閥再穩(wěn)壓閥后分為兩路，一路經(jīng)過(guò)氣阻和穩(wěn)流閥進(jìn)入檢測(cè)器，一路接前面板壓力表顯示壓力。2-3、空氣：作為助燃?xì)?，自空壓機(jī)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(jìn)樣、結(jié)束、吹冷氣等過(guò)程；另一路進(jìn)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(guò)氣阻后進(jìn)入檢測(cè)器參與燃燒。3、氫火焰離子化檢測(cè)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(diǎn)火極化極探頭、信號(hào)電纜等組成。底部裝有兩個(gè)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(jìn)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(shí)不能彎成死角以免損壞。爐絲內(nèi)側(cè)為測(cè)溫電偶。4-2、進(jìn)樣桿：載氣由下端進(jìn)氣口流入，桿內(nèi)裝有一根桿絲和鎧裝熱電偶，用來(lái)實(shí)現(xiàn)90℃溫度控制。5、氣動(dòng)裝置：推動(dòng)密封滑塊和進(jìn)樣桿升降，由兩個(gè)活塞式氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)，在密封滑塊上有“O”型硅膠圈密封，動(dòng)力氣由空壓機(jī)提供。預(yù)熱階段：密封、進(jìn)樣、載氣三個(gè)電磁閥動(dòng)作；準(zhǔn)備階段：結(jié)束電磁閥動(dòng)作；工作階段：密封、進(jìn)樣、載氣、冷氣四個(gè)電磁閥分別動(dòng)作；結(jié)束階段：結(jié)束電磁閥動(dòng)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(cè)電路、控溫執(zhí)行系統(tǒng)組成，完成三個(gè)溫控點(diǎn)的溫度控制。7-1、程序溫度控制部分：由微機(jī)及其外圍接口組成。熱電偶測(cè)得的溫度值經(jīng)測(cè)溫系統(tǒng)處理后進(jìn)行運(yùn)算，然后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，由觸發(fā)模塊變各溫控點(diǎn)的加熱功率，使其溫度保持在設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)溫度的閉環(huán)控制。7-2、溫度檢測(cè)電路：有三個(gè)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(diǎn)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(jī)執(zhí)行系統(tǒng)；+3.8V為FID點(diǎn)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(jī)的核心，完成主機(jī)的過(guò)程控制和與計(jì)算機(jī)的通訊。控溫板為主機(jī)的溫度采集部分，包括A/D轉(zhuǎn)換芯片、放大器OP07及LM358等，負(fù)責(zé)完成主機(jī)上所有溫度的測(cè)量與前極控制的工作。采集板為主機(jī)的信號(hào)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(fù)責(zé)完成信號(hào)采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換、電磁閥的控制和溫度給定信號(hào)的輸出等工作。殘余碳的組成與結(jié)構(gòu)殘余碳主機(jī)由氣路系統(tǒng)、熱導(dǎo)池檢測(cè)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?dú)猓錃猓┖涂諝狻Ｔ趦x器內(nèi)部分為三路，其中氮?dú)庖宦窞檩d氣，另一路為清洗氣。載氣：由高壓氮?dú)馄繙p壓閥輸出（輸出壓力為0.3-0.4MPａ），經(jīng)過(guò)濾劑濾除雜質(zhì)再由穩(wěn)壓閥輸出，通過(guò)氣阻進(jìn)入熱導(dǎo)池參考臂，再經(jīng)六通閥（或三個(gè)電磁閥）轉(zhuǎn)換，由熱導(dǎo)池測(cè)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(guò)氣阻進(jìn)入捕集阱之后排空，完成對(duì)氣路的清洗過(guò)程。氧化氣：由空壓機(jī)輸出（0.3-0.4MPａ），經(jīng)穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓后通過(guò)氣阻進(jìn)入氧化爐完成氧化，再經(jīng)試劑的過(guò)濾，進(jìn)入捕集阱捕集。另一路空氣完成千斤頂?shù)纳颠^(guò)程。2、熱導(dǎo)池檢測(cè)器（TCD）1-3腳的阻值與2-4腳的阻值基本相同時(shí)TCD橋路平衡。3、氧化爐裝置由氧化爐、進(jìn)樣桿、氣動(dòng)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(diǎn)，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(guò)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(gè)溫度段，50℃吸附，260℃釋放。ｂ.控溫原理通過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)出控制命令，計(jì)算機(jī)根據(jù)內(nèi)部存儲(chǔ)的控制信息，首先通過(guò)反饋回路，將氧化爐、熱導(dǎo)池、捕集阱溫度通過(guò)熱電偶或鉑電阻測(cè)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(hào)轉(zhuǎn)為電壓或電流的變化。微機(jī)通這條反饋回路測(cè)出三路的實(shí)際溫度，運(yùn)算后控制加熱絲上的調(diào)壓塊的導(dǎo)通腳大小，以達(dá)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(jī)執(zhí)行系統(tǒng)。6、微機(jī)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(fù)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(xiàng)1、安裝前的準(zhǔn)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(jī)必須接好地線；ｃ.空壓機(jī)電源應(yīng)與主機(jī)電源分開(kāi)；ｄ.各氣源接好干燥劑及過(guò)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(kāi)機(jī)檢查ａ.預(yù)熱20分鐘以后開(kāi)機(jī)；ｂ.計(jì)算機(jī)與主機(jī)能否正常聯(lián)機(jī)，各顯示窗顯示溫度是否正常；五、常見(jiàn)故障及排除1、YQ-Ⅵ常見(jiàn)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(jī)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€(gè)或兩個(gè)觸發(fā)塊無(wú)輸出換新進(jìn)樣桿不加熱或失控?zé)犭娕紨鄺U絲斷控溫板無(wú)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(wú)載氣無(wú)極化電壓沒(méi)點(diǎn)火模擬板壞重新接線或換新檢查管路和電磁閥檢查點(diǎn)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(wú)或偏低檢測(cè)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(guò)大微電流放大器壞減少進(jìn)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(cè)器檢查氣源點(diǎn)不著火無(wú)氫氣或氫氣流量太小空氣太大或太小FID離子頭前漏氣點(diǎn)火線圈阻值增大或斷點(diǎn)火繼電器接觸不良或斷無(wú)+3.8V點(diǎn)火電壓模擬板上驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火繼電器的光偶?jí)腇ID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(wú)指示無(wú)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(dòng)作氣壓不足或漏氣電磁閥壞電磁閥無(wú)+24V電源驅(qū)動(dòng)光偶?jí)臋z查管路換新查電路并修復(fù)換新電磁閥動(dòng)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(guò)程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行維修前，首先要拔掉電源，以免觸電，在維修過(guò)程中，要認(rèn)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(kuò)大化。下面對(duì)儀器保養(yǎng)和維修中的注意事項(xiàng)作簡(jiǎn)單介紹。檢測(cè)器的清洗儀器由于長(zhǎng)期使用，必須定期清洗。首先關(guān)掉儀器電源，斷開(kāi)FID與微電流放大器的信號(hào)線（否則在FID拆卸時(shí)會(huì)造成微電流放大器壞），擰開(kāi)檢測(cè)器頂部螺絲，用鑷子將絕緣環(huán)和收集極取出，用無(wú)水乙醇清洗FID噴嘴口和收集極，烘干后用鑷子組裝，否則會(huì)造成干擾峰，組裝時(shí)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(gè)密封滑套，滑套上面的“O”型密封圈用來(lái)密封滑套與熱觖爐口，滑套內(nèi)的密封圈用來(lái)密封滑套與進(jìn)樣桿，從而形成一套可靠的密封系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)FID不易點(diǎn)火或標(biāo)樣分析結(jié)果重復(fù)性差時(shí)，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(píng)價(jià)儀的關(guān)鍵加熱部件，該爐絲使用溫度高，價(jià)格昂貴。更換時(shí)務(wù)必按要求進(jìn)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(cè)量，當(dāng)確認(rèn)爐絲確實(shí)燒壞后，應(yīng)做上標(biāo)記，并將導(dǎo)線妥善處理，換另一條爐絲之前，應(yīng)確認(rèn)其是否完好，再開(kāi)機(jī)。FID加熱塊的更換FID加熱塊的控溫加熱器為兩個(gè)并聯(lián)的70-100W加熱棒。因長(zhǎng)期高溫使用，其壽命約1-2年，當(dāng)FID檢測(cè)器不升溫或升溫緩慢時(shí)，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?tīng)t絲按原形式裝上即可。5桿絲的更換進(jìn)樣桿內(nèi)控制載氣溫度的桿絲由于長(zhǎng)時(shí)間隨進(jìn)樣桿上下運(yùn)動(dòng)，電源引線易折斷，且?guī)r樣粉末易掉入進(jìn)樣桿，可能出現(xiàn)短路絕緣不好等現(xiàn)象，必須時(shí)需進(jìn)行檢修。進(jìn)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(shí)必須謹(jǐn)慎小心，按要求操作，拆卸時(shí)首先焊開(kāi)電源引線，再拔下熱電偶接頭，然后卸開(kāi)進(jìn)樣桿下部的密封螺絲，將熱電偶和桿絲取下，用無(wú)水乙醇清洗干。組裝和更換時(shí)，務(wù)必注意絕緣情況，按原來(lái)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(jìn)坩堝。組裝完畢，用萬(wàn)用表測(cè)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(shí)，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(gè)螺釘，換上新的氧化爐（帶爐絲），按拆進(jìn)的相反順序裝上，將進(jìn)樣桿的上下動(dòng)作調(diào)整好，之后測(cè)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(píng)價(jià)儀的熱解爐絲的更換方法相同。8熱導(dǎo)池注意事項(xiàng)儀器整機(jī)操作必須嚴(yán)格遵守?zé)釋?dǎo)檢測(cè)器先通載氣后通電，在長(zhǎng)期停機(jī)后重新啟動(dòng)操作時(shí)，應(yīng)先通載氣15分鐘以上，然后進(jìn)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(cè)量載氣流量是池是否通氣的有效方法。儀器關(guān)機(jī)時(shí)，必須牢記在熱導(dǎo)池尾氣排空處旋上密封螺帽，