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質(zhì)保3年只換不修，廠家長沙實了個驗儀器制造有限公司

一、概述

賽默飛（Thermo Fisher Scientific）FLASH 2000 CHNS 元素分析儀是一款高精度、多用途的有機元素分析設備，用于測定樣品中的碳（C）、氫（H）、氮（N）和硫（S）含量。儀器采用動態(tài)燃燒法（Dynamic Flash Combustion）原理，樣品在高溫、富氧條件下瞬時燃燒生成氣體產(chǎn)物，經(jīng)還原、干燥、分離和檢測實現(xiàn)定量分析。

在該過程中，氣體系統(tǒng)是整個分析流程的核心支撐部分。氣體的純度、壓力、流量與穩(wěn)定性直接影響燃燒反應的完全程度、氣體分離效果及檢測信號的準確性。若氣體質(zhì)量或供應系統(tǒng)不符合要求，將導致燃燒不完全、信號漂移、檢測靈敏度降低甚至儀器損壞。

因此，理解并嚴格執(zhí)行 FLASH 2000 CHNS 對氣體的技術(shù)要求，是保證數(shù)據(jù)準確性和設備穩(wěn)定運行的前提。本文將系統(tǒng)闡述儀器所需氣體的類型、純度標準、使用規(guī)范、安裝安全及日常維護要求。

二、系統(tǒng)所需氣體類型

FLASH 2000 CHNS 主要使用兩種高純氣體：

1. 載氣（Carrier Gas）：氦氣（He）

2. 燃燒氣（Combustion Gas）：氧氣（O?）

此外，在部分特殊配置下（如低成本運行模式），可選用氮氣作為載氣替代氣，但檢測靈敏度略有降低。

三、載氣（氦氣）要求

1. 氣體作用

氦氣是系統(tǒng)中最關(guān)鍵的工作氣體，用作載氣和保護氣。其主要作用包括：

• 將燃燒產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物從燃燒區(qū)輸送至還原區(qū)、干燥柱和分離柱；

• 提供穩(wěn)定氣流，確保檢測峰形分離清晰；

• 在分析間隙時維持系統(tǒng)正壓，防止外部空氣進入；

• 保護檢測器熱絲，防止氧化損傷。

2. 氦氣純度要求

為保證系統(tǒng)背景噪聲低、基線平穩(wěn)，要求氦氣純度不低于以下標準：

建議選用符合 GB/T 4842 或 ISO 2046 標準的高純氦氣。

3. 氦氣流量與壓力要求

• 入口壓力：0.4–0.6 MPa（推薦 0.5 MPa）

• 流量范圍：100–150 mL/min

• 流量穩(wěn)定性：波動 ≤ ±1%

過低流量會導致峰拖尾、分離不清；過高流量則會使峰展寬或影響燃燒效率。

4. 氦氣純化系統(tǒng)

為進一步去除殘留雜質(zhì)，建議在氦氣進入儀器前加裝氣體凈化裝置，包括：

• 吸附水分的分子篩柱；

• 去除氧氣的銅基還原劑柱；

• 過濾塵粒的微孔過濾器。

凈化裝置應定期更換，以防飽和失效。

四、燃燒氣（氧氣）要求

1. 氧氣作用

氧氣是 FLASH 2000 CHNS 燃燒系統(tǒng)的核心反應氣體。其主要作用包括：

• 供給燃燒反應所需氧化劑，使樣品中碳、氫、硫完全氧化；

• 維持燃燒管內(nèi)穩(wěn)定高溫反應氣氛；

• 促進有機物快速分解并生成可檢測氣體（CO?、H?O、SO?、NO?）。

2. 氧氣純度要求

氧氣純度不足或含有雜質(zhì)（如CO?、H?O、烴類）會導致燃燒不完全或檢測干擾。

建議使用氣體供應商提供的分析報告或檢測證書，確保氧氣質(zhì)量符合分析級要求。

3. 氧氣壓力與流量要求

• 入口壓力：0.35–0.45 MPa

• 脈沖體積：0.5–1.5 mL（根據(jù)樣品類型自動調(diào)節(jié)）

• 脈沖時間：約 1–2 秒

• 流量穩(wěn)定性：±1%

氧氣流量由儀器內(nèi)部脈沖閥控制，脈沖精度直接影響燃燒完全性和分析重現(xiàn)性。

4. 氧氣輸送安全規(guī)范

• 氧氣瓶必須獨立存放，遠離熱源與可燃物；

• 禁止使用含油減壓閥或管路；

• 使用專用氧氣壓力調(diào)節(jié)器和不銹鋼管路；

• 定期檢測接頭氣密性，防止泄漏。

五、氣體供應系統(tǒng)設計要求

1. 系統(tǒng)組成

FLASH 2000 CHNS 的氣體供應系統(tǒng)通常包括：

• 高壓氣瓶（He、O?）；

• 減壓閥與穩(wěn)壓器；

• 不銹鋼連接管與密封接頭；

• 過濾凈化單元；

• 儀器內(nèi)部質(zhì)量流量控制器（MFC）；

• 壓力監(jiān)測與報警系統(tǒng)。

2. 管路材料

• 推薦使用 316L 不銹鋼管 或 PTFE 管；

• 禁止使用橡膠軟管（易滲透和老化）；

• 接頭采用 VCR 或 Swagelok 密封結(jié)構(gòu)；

• 管路連接處應保持干燥、清潔、無油。

3. 氣體連接順序

氣瓶 → 減壓閥 → 過濾凈化器 → 主氣路 → 儀器入口

在安裝時，應先排氣清潔管路，確保無殘留空氣和水汽。

4. 管路長度與布局

• 氣體管路應盡量短、彎曲少；

• 保持管徑一致，避免流速波動；

• 遠離強電磁源與熱源，防止干擾。

六、氣體質(zhì)量對分析結(jié)果的影響

1. 氣體純度對基線穩(wěn)定性的影響

若氦氣中含雜質(zhì)，尤其是水分或氧氣，會導致檢測器基線漂移和噪聲增大，影響峰形分辨率。

• 高濕度 → 捕水劑負荷增加，易飽和；

• 含氧 → 熱導檢測器靈敏度下降；

• 含碳化物 → 背景CO?信號上升，碳含量偏高。

2. 氣體壓力對燃燒反應的影響

燃燒區(qū)壓力過低會使樣品燃燒不完全，碳氫結(jié)果偏低；壓力過高可能引起氧氣沖擊，導致峰形不對稱。

3. 氣體流量對峰形的影響

流量不足會造成峰展寬、信號衰減；流量過大則導致峰漂移、分離度降低。維持流量恒定是確保重復性的關(guān)鍵。

4. 氣體切換穩(wěn)定性

FLASH 2000 使用脈沖式氧氣切換系統(tǒng)。若閥門響應遲緩或脈沖體積不穩(wěn)，將直接影響燃燒均勻性。定期驗證閥門開閉時間與脈沖體積可有效避免誤差。

七、氣體使用與操作規(guī)范

1. 氣瓶安裝與擺放

• 氣瓶應垂直固定，防止傾倒；

• 氧氣與氦氣瓶必須分開放置，間距不少于 1 米；

• 使用合格的金屬鏈條或支架固定氣瓶；

• 放置于通風良好、避免陽光直射的區(qū)域。

2. 減壓閥與流量計使用

• 每種氣體使用獨立的減壓閥；

• 打開氣瓶閥門時應緩慢，避免沖擊壓力；

• 定期檢查壓力表是否回零；

• 停機時應先關(guān)閉氣瓶，再排放殘余氣體。

3. 氣體純化器維護

• 定期更換干燥劑與吸附材料；

• 檢查凈化柱顏色變化判斷飽和程度；

• 每季度更換過濾器濾芯；

• 保證凈化器接頭密封可靠。

4. 管路泄漏檢查

• 每周進行一次氣密性檢測；

• 使用肥皂水或氦氣檢漏儀檢查接頭；

• 若發(fā)現(xiàn)泄漏，立即關(guān)閉氣源并更換密封墊。

八、安全注意事項

1. 氣瓶管理

• 氧氣瓶必須使用帶防震環(huán)的金屬瓶帽；

• 禁止將氧氣瓶與可燃氣瓶混用；

• 定期檢測氣瓶使用年限與檢驗標簽；

• 不得在封閉空間內(nèi)長期開啟氣瓶閥門。

2. 防火防爆措施

• 禁止在氣瓶周圍使用明火或電焊；

• 不得接觸油脂或有機溶劑；

• 確保實驗室具備良好通風與滅火設備；

• 安裝氣體報警器監(jiān)測氧濃度異常。

3. 應急處理

• 如檢測到泄漏，應立即關(guān)閉氣源并通風；

• 發(fā)現(xiàn)壓力異常應停止儀器運行；

• 不得擅自拆卸壓力調(diào)節(jié)裝置；

• 需聯(lián)系安全管理人員或售后工程師處理。

九、氣體耗量與經(jīng)濟控制

1. 氣體消耗估算

在常規(guī)操作條件下（每樣分析時間約 8 分鐘），單瓶氣體可支持如下分析次數(shù)：

實際消耗與樣品數(shù)量、分析模式和脈沖設置有關(guān)。

2. 節(jié)氣措施

• 在閑置時切斷氧氣源，保留氦氣維持正壓；

• 使用自動待機模式，降低氣流輸出；

• 避免長時間空載運行；

• 合理安排批量分析序列。

十、常見氣體問題與解決方案

十一、維護與檢查計劃

建立氣體維護記錄表，有助于追蹤系統(tǒng)運行狀態(tài)并及時發(fā)現(xiàn)異常。