熱處理過程中使用氫氣(H?)作為保護氣體或還原氣體時,氫氣的純度對工藝質(zhì)量、產(chǎn)品性能和設(shè)備安全具有重要影響。因此, 氫氣雜質(zhì)檢測 是熱處理工藝中不可或缺的一環(huán)。 一、為什么需要檢測氫氣中的雜質(zhì)? 在熱處理中,氫氣常用于: 退火 :改善材料組織結(jié)構(gòu) 淬火 :控制冷卻速度 滲碳/氮化 :提供還原性氣氛 燒結(jié) :防止氧化 若氫氣中含有雜質(zhì)(如氧氣、水分、氮氣、 、二氧化碳、甲 等),導致以下問題: | 雜質(zhì) | 影響 | | | | | 氧氣(O?) | 易燃易爆,引起爆炸;與金屬反應(yīng)導致氧化 | | 水分(H?O) | 引起金屬腐蝕、降低材料強度 | | 氮氣(N?) | 稀釋氫氣濃度,影響還原效果 | | (CO) | 參與不完全燃燒,產(chǎn)生有毒氣體 | | 二氧化碳(CO?) | 酸性氣體,腐蝕設(shè)備 | | 甲 (CH?) | 不可燃氣體,降低氫氣純度 | 二、氫氣雜質(zhì)檢測項目 常見的氫氣雜質(zhì)檢測項目包括: | 檢測項目 | 含量范圍(ppm) | 測量方法 | | | | | | 氧氣(O?) | ≤10 ppm | 氣相色譜法(GC)、電化學傳感器 | | 水分(H?O) | ≤10 ppm | 露點儀、電解法、卡爾費休滴定 | | 氮氣(N?) | ≤50 ppm | 氣相色譜法(GC) | | (CO) | ≤5 ppm | 氣相色譜法(GC)、紅外吸收法 | | 二氧化碳(CO?) | ≤5 ppm | 氣相色譜法(GC)、非分散紅外法 | | 甲 (CH?) | ≤10 ppm | 氣相色譜法(GC) | | 其他烴類(C?H?, C?H?等) | ≤5 ppm | 氣相色譜法(GC) | 三、檢測方法
氣相色譜法(GC) 原理:利用不同氣體組分在色譜柱中的分離特性進行分析。 優(yōu)點:、可同時檢測多種氣體。 常用檢測器: TCD(熱導檢測器) FID(火焰離子化檢測器) ECD(電子捕獲檢測器)
2. 露點儀 用于測量氫氣中的水分含量(以露點溫度表示)。 常見類型:鏡面冷凝式、阻抗式、半導體式。
3. 電化學傳感器 適用于快速檢測氧氣、 等氣體。 優(yōu)點:響應(yīng)快、成本低。