新型标准气体配气装置研制

  介绍了一种先进、实用的标准混合气配制装置，并对该装置的特点进行了详细的描述。此外还对配气装置所必须配套的技术软件，以及培训的必要性进行了简要的说明。           

文章编号：1007-7804(2007)04-0000-04 

Develop New Type Calibrating Gas Preparation Equipment 

SUN Fu-nan , WU Jiang-hong , FENG Qing-xiang ( Guangming Research & Design Institute of Chemical Industry, Dalian 116031,China ) 

Abstract: Introduced a advanced,practical calibrating gas mixture preparation equipment, and given a minute description of its characteristic. In addition to explain the technical supporting software and the necessity oftraining.

 Key Words: gas preparation equipment; gas; gas purification; calibrating gas; valve 

    随着我国经济及科学技术的快速发展，大型石化、治金、电子、环保等对各种高纯气、标准气、混合气等特种气体的需求数量及种类大大增加，质量要求也日益提高。与此同时由于工业气体效益下滑，各地气体公司也雨后春笋般转向特种气体行业，这样市场竞争也越发激烈，残酷的现实迫使我们，要在本行业立足，拥有较先进的标准气配制装置无疑是十分重要的。

    市场所需要的标准混合气，大部分为瓶装高压标准气，此类标准气，一般的配制方法是称量法（依据ISO6142—85，新的修改标准正在报批之中）。迄今为止称量法在标准气的配制中无疑是最准确的。遗憾的是国内一般的气体配制厂家往往只强调称量，即天平的作用，而忽视其它环节(关于此方面问题的介绍参见已发表过的相关文章)，在配气装置的设置上只设置很少几块简单的标准压力表，而且对压力表的精度也不够重视，有的甚至根本不设置标准表。

    对于过分重视称量而严重忽视分压法的后果是：很难配制总压低、浓度低的标准气，例如丙烷或丙烯中ppm（10-6）级CO、CO2类的标准气体、ppm级常温下为液体组分浓度等类标气，否则稀释次数太多，很不方便，且配制时间长；而次数太多，准确度也会下降（参看ISO6142不确定度的公式，我们采用微分对公式进行再推导，按我国的习惯得出的不确定度公式，就非常直观的看出这一点）。分压法是配气设计计算的基础，也是本标准气体配气装置设计的重要依据。合理设计标准气配制装置，使之方便，快速准确地配制出合格的标气，是目前配气装置重要的改进方向之一，市场对标准气体的需要已发生很大的变化，传统的装置已不能满足复杂气体标准物质的制备，国外先进的气体公司对其标准气配制装置，多采取保密的，所以尽快开发符合我国国情的标准气配制装置意义重大。

    已往的配气装置中有的还设有各种已知容积的容量管（或罐），可以用容量法配制标气，但是这种装置，要求阀门是多通或多流道的，且密封性有严格要求，阀门稍有泄漏，本方法就配不准，因为阀门是多流道的，耐磨性差，使用一段时间以后阀门就泄漏了，而且这种阀门国内很少生产，国外进口的此类阀门价格既贵，且非常娇气，很难适应国内情况。而且不适用于某些易腐蚀性气体的配制，现在多数装置已放弃不用。

    根据市场的急需，光明化工研究设计院超纯氨专题组，根据20多年的配气经验，结合目前国外最新的科技成就，设计了一种较实用、先进的标准混合气配气装置，通过对装置不断的改进和完善，采纳国内多家客户的反馈意见，成功研制出新型的配气装置，市场反映良好，同时开发计算机配气程序，通过计算机配气程序计算可在几分钟内可以提供配气所需要的各种参数如分压、充装量、最大配制压力等。

下面简要地叙述该装置的有关特点。

配气装置介绍

    本配气装置的配置设计是适宜于分压法—称量法配制标准气体。它可以用分压法配制标准气，然后用比较法定标；也可用分压法—称量法，一边充入一边称量，这种做法最便于配制易液化组分的标气；在装置流程中还可以看到，本装置中专门设置了一个取样口，以便用注射法配制标气时作为气体采样之用。

    基本流程是：原料气瓶出来的原料气，经原料控制总阀，然后经管线一一充入产品气瓶，充入量的大小由各种标准压力表计量控制。一一充入至事先计算的确定压力后，充入或配制作业就完成了。如果用称量法，那末每次充入一种气体前后都要称量一次，以确定每次的充入质量，当最后一个组分充入以后，即可按公式直接计算出配入组分的浓度，而如果用分压法，则配制完后，采用滚动或其它措施，使之均匀，再用比较法定标，以确定它的浓度。

   装置在配制前先要将管线抽空，配制完后还需将管线中的压力放掉，流程中专门设置了抽空管线和放空管线及相应的控制阀。考虑到有的用户测量真空度的需要，配气装置上设置了一块专门的特制电阻真空计。