PSA制氮机的校准有哪些步骤

PSA（Pressure Swing Adsorption，变压吸附）制氮机作为一种高效的气体分离设备，广泛应用于电子、化工、食品、医药等多个领域，为生产过程提供高纯度的氮气。为确保PSA制氮机输出的氮气纯度、流量等参数符合工艺要求，定期对其进行校准至关重要。以下是PSA制氮机校准的详细步骤。

一、校准前准备

1、人员与资料准备

（1）安排具备专业知识和操作经验的技术人员负责校准工作，操作人员应熟悉PSA制氮机的工作原理、结构组成以及操作规程。

（2）准备好设备的说明书、校准规程、历史校准记录等相关资料，以便在校准过程中参考和记录。

2、设备检查与环境确认

（1）对PSA制氮机进行全面检查，确保设备外观无损坏，各部件连接牢固，电气系统正常，无漏气、漏水等现象。

（2）检查压缩空气供应系统，确保压缩空气的压力、流量和洁净度符合制氮机的要求。压缩空气需经过干燥、过滤等处理，以去除油、水、杂质等，避免影响制氮机的性能和校准结果。

（3）确认校准环境符合要求，温度、湿度应在设备规定的范围内，避免环境因素对校准结果产生干扰。同时，校准现场应保持整洁、安静，无强电磁干扰。

3、校准工具与标准物质准备

（1）准备校准所需的工具，如压力表、流量计、氮气纯度分析仪、万用表等。这些工具应经过计量检定或校准，且在有效期内，以保证测量结果的准确性。

（2）根据校准要求，准备标准氮气样品（已知纯度）或其他标准物质，用于校准氮气纯度分析仪等检测设备。

二、氮气纯度校准

1、仪器预热与连接

（1）按照氮气纯度分析仪的操作说明书，对仪器进行预热，使其达到稳定的工作状态。预热时间通常根据仪器的型号和要求而定，一般为30分钟至1小时。

（2）将氮气纯度分析仪与PSA制氮机的氮气输出管道正确连接，确保连接处密封良好，无泄漏。

2、采样与分析

（1）打开PSA制氮机，使其正常运行一段时间（一般为30分钟以上），待氮气输出稳定后，开始采集氮气样品。采样时，应按照分析仪的操作要求进行，避免样品受到污染。

（2）将采集到的氮气样品送入氮气纯度分析仪进行分析，记录分析仪显示的氮气纯度值。

3、校准与调整

（1）将分析仪测得的氮气纯度值与标准氮气样品的纯度值进行比较，计算测量误差。若误差超出允许范围，则需要对氮气纯度分析仪进行校准。

（2）根据分析仪的类型和校准方法，使用标准氮气样品对分析仪进行校准。校准过程中，应严格按照操作规程进行，确保校准的准确性。校准完成后，再次采集氮气样品进行分析，验证校准效果，直至测量误差在允许范围内。

三、氮气流量校准

1、流量计安装与检查

（1）选择合适的流量计，并将其安装在PSA制氮机的氮气输出管道上。安装时，应确保流量计的安装方向正确，与管道连接紧密，无泄漏。

（2）检查流量计的零点是否准确，若存在偏差，应进行调整。

2、流量测量与记录

（1）打开PSA制氮机，调节氮气输出流量至设定值。在氮气输出稳定后，使用流量计测量氮气的实际流量，并记录测量值。

（2）改变氮气输出流量，分别在不同的流量点进行测量和记录，一般选择3 - 5个流量点进行校准，以全面评估流量计的准确性。

3、校准与调整

（1）将流量计测得的流量值与PSA制氮机的设定流量值进行比较，计算流量误差。若误差超出允许范围，则需要对流量计进行校准。

（2）根据流量计的类型和校准方法，对流量计进行校准。校准过程中，可以使用标准流量源或其他可靠的校准方法。校准完成后，再次在不同流量点进行测量，验证校准效果，确保流量误差在允许范围内。

四、压力校准

1、压力表安装与检查

（1）在PSA制氮机的关键部位（如进气口、出气口、吸附塔压力监测点等）安装压力表，确保压力表的量程和精度符合要求。

（2）检查压力表的外观是否完好，指针是否灵活，零点是否准确。若存在问题，应及时更换或调整。

2、压力测量与记录：启动PSA制氮机，使其在不同工况下运行，如正常运行、加载、卸载等。在每个工况下，使用压力表测量各监测点的压力值，并记录测量值。

3、校准与调整

（1）将压力表测得的压力值与设备的设计压力值或其他标准压力值进行比较，计算压力误差。若误差超出允许范围，则需要对压力表进行校准。

（2）使用标准压力源对压力表进行校准，按照压力表的校准规程进行操作。校准完成后，再次在不同工况下进行压力测量，验证校准效果，确保压力误差在允许范围内。

五、电气系统校准（可选）

1、参数检查与测量

（1）使用万用表等电气测量工具，对PSA制氮机的电气系统进行检查和测量。检查内容包括电源电压、电流、电阻等参数，确保电气系统的工作参数符合设备的要求。

（2）对电气控制系统中的传感器、执行器等部件进行测试，检查其输出信号是否准确、响应是否灵敏。

2、校准与调整：若发现电气参数或传感器、执行器的输出信号存在偏差，应根据设备的电气原理图和相关技术资料，对电气系统进行校准和调整。校准过程中，应严格按照操作规程进行，避免对设备造成损坏。

六、校准结果记录与报告

1、记录校准数据：在校准过程中，应详细记录各项校准数据，包括氮气纯度、流量、压力、电气参数等的测量值、标准值、误差值以及校准前后的对比情况等。记录应准确、清晰，便于查阅和分析。

2、编写校准报告：根据校准数据和结果，编写校准报告。校准报告应包括设备的基本信息、校准日期、校准人员、校准项目、校准方法、校准结果、结论等内容。若校准结果不符合要求，应在报告中提出相应的处理建议和整改措施。

七、校准后验证与维护

1、验证校准效果：在校准完成后，让PSA制氮机继续运行一段时间，观察设备的运行状态和各项参数是否稳定。可以再次采集氮气样品进行分析，检查氮气纯度、流量等参数是否符合要求，以验证校准效果。

2、定期维护：建立PSA制氮机的定期维护计划，按照计划对设备进行维护保养。维护内容包括清洁设备、更换滤芯、检查阀门和管道等部件的密封性、对电气系统进行检查和测试等。定期维护可以确保设备的性能稳定，延长设备的使用寿命。

八、结语

通过以上详细的校准步骤，可以有效地保证PSA制氮机的性能和测量准确性，为生产过程提供可靠的高纯度氮气。同时，定期的校准和维护也有助于及时发现设备存在的问题，采取相应的措施进行修复和改进，提高设备的运行效率和可靠性。