一、方案概述

氧化炉是一种用于高温氧化金属材料的设备,其原理是在高温下将金属材料与氧气反应，从而实现氧化作用。

具体来说，氧化炉中要先将金属材料加热至一定温度，这个温度需要高于金属材料的氧化温度。然后，通过加入氧气或氧化气体，使金属材料与氧气发生化学反应，从而形成氧化物。这个过程可以类比为燃烧过程，金属材料相当于燃料，氧气相当于氧化剂，氧化过程会释放出热量，加速反应的进行。

在氧化炉的设计和选择上，需要考虑材料的耐氧化性、温度和气氛控制等因素。不同的气氛条件(例如氧气含量、气体种类等)对氧化反应的速率和产物形成也有影响，需要根据具体材料的情况进行调节。

其中氧气供应是氧化技术中至关重要的一环，为了确保炉内的氧化金属能充分氧化，因此实际工程中要控制氧气浓度的不能太低，所以需要有一台氧气浓度检测仪能实时在线监测炉内氧气浓度。

但是由于炉内温度太高，必须定制一套预处理单元，对炉内的高温样气进行降温除尘除湿处理。GY8700-O2-Q系列防爆式氧气浓度在线监测预处理系统专为此工况而定制。

系统核心采用高精度传感器，可实时监测炉内的氧含量变化，另有高效不锈钢过滤器、蠕动泵、样气采样泵、高效降温除湿冷凝器、不锈钢转子流量计、反吹电磁阀、24V电源转换器与漏电保护器等等。该系统具有寿命长、稳定性好、抗干扰能力强、安装简单方便等优点。同时具有4-20mA、RS485信号输出或无线数据远传，采用LCDTFT高清液晶显示屏，还可以联动工厂中的氧气顶吹转炉等设备来使用。当氧气浓度过低时即时报警，同时启动联动设备往炉内输送氧气。

系统主要功能包括：

1、实时监测炉内中的氧含量。

2、可通过第三方平台实时了解炉内的现场情况。

3、在第三方平台实时记录以上各监测数据，对数据统一集中管理。

4、并能通过声光报警灯发出报警信息，及时告知现场工作人员。

5、可选配搭载7寸触摸显示屏，储存历史数据。

二、执行标准

GB3836.1-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第一部分：通用要求》

GB3836.2-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第二部分：隔爆型“d” 》

GB 3836.15-2000 《爆炸性气体环境用电气设备第 15 部分：危险场所电气安装( 煤矿除外) 》

GBT50493-2019 《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》

GB12358-2006 《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》

GBZ 2.1-2007 《工作场所有害因素职业接触限值》

GB 4208-2008 《外壳防护等级（IP 代码）》

GB 16297－1996《大气污染物综合排放标准》

GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》

HJ/T 76-2017《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》

HG/T 20507-2014 《自动化仪表选型设计规范》

三、监测方案的设计

3.1 检测点的定位

首先通过对场所的细致分析，初步确定设置气体监测仪的最佳位置或必要设置点。从而保证氧气充分被监测到，使低氧情况及时被探知。

3.2 氧气浓度检测仪的选择

针对常见实际环境与条件，选用电化学原理的氧气传感器

3.3 采集控制器（选配）

数据采集控制器用来集中显示监测点的氧气浓度值。同时控制器与联动设备关联，当氧气浓度值低过预设报警值时能够自动报警或控制联动设备。

采集控制器一般安装在值班室中，与检测仪采用四芯线RS485协议连接。控制器内部要有继电器报警开关量输出用于控制联动设备。

3.4 联动设备

氧气顶吹转炉等设备由控制器联动，当氧气浓度超低时自动启动；当氧气浓度恢复正常时，自动停止。

四、产品参数

五、安装注意事项

5.1 安装方式

5.1.1 机柜固定

⑴机柜采用立柜式放置，地面应保持平整，机柜不得倾斜放置。

⑵机柜有散热风扇，空间应不小于 1m,便于散热；顶部不得放置其他物品。

5.1.2 供电

机柜采用 220V AC 供电，须确保地线接地良好。

5.1.3 确定安装位置

⑴主机箱安装位置的选择

首先内部传感器元件的耐受温度范围为-20℃～+50℃，最佳工作温度为+20℃左右，所以要选择环境温度不低于-20℃也不高于+50℃的地方安装。

⑵采样点与主机箱管路距离

主机箱内部使用的是2升抽气泵管路长度的原则是温度合适的前提下越短越好，管路越长数据延迟越长，一般20米内是没有问题的。还是需要结合现场实际情况而定。

5.2 注意事项

5.2.1 在安装在线气体分析仪设备时可能会涉及动火，必须确保氧化炉关闭状态，以免发生爆炸或中毒危险。

5.2.2 取样点应选择在样气温度、压力、清洁度和其他条件尽可能接近分析仪要求的位置。并且该位置要易于接近与操作。

5.2.3 安装在平稳或震动较小的平台，经过取样管路连接至预处理及分析系统。

5.3 管路接口

一路采样进气口进入系统；一路检测后的气体排出口；二路过滤除水气体排出口。接口默认是φ6大小，可以使用外径6mm内径4mm的PU软管；

5.4 采样管的安装

采样管插入待测气体的管道，使用配套法兰固定。如果待测管道气体温度高于采样管的耐热温度，采样前段的管路应采取耐热管路并进行预降温再接PU软管连接检测系统的采样接口。

5.5 气路排出接口的接法

排气口：使用φ6的PU软管连接，主要排放的是从流经检测仪里检测后的气体，

排水口：使用φ6的PU软管连接，大部分的采样气体和水汽从这里排出，如果管道待测气体管道温度高、湿气大所含水汽较多，那排水口会有水流出，所以排水管应向下安装，以保证水流顺利排出。

（管路示意图，图片仅供参考，以出厂为准）

5.6 使用调试中的注意事项

5.6.1流量控制

系统运行中，通过调整流量计和冷凝器下端排水管道上的节流阀，控制流过检测仪表的气体流量在0.3～0.5L/Min左右。

5.6.2冷凝器

冷凝器的目标冷凝温度使用默认温度即可。

5.6.3过滤器

需要定期手动维护清洗粉尘过滤器，防止粉尘堵塞气路。

6.6.4 检测仪的使用详见检测仪的使用说明书

六、案例展示

1、某化工厂硫酸雾监测系统（带保温）

2、某循环科技有限公司硫酸雾铬酸雾监测系统

3、某油田烟气监测系统（温度、湿度、氧气、氮氧化物、二氧化硫、粉尘）