涂層石墨管是一種專用于原子吸收光譜儀(AAS)中石墨爐原子化器的關鍵耗材,主要用于痕量金屬元素的高靈敏度分析。它是在高純石墨基體的基礎上,通過物理或化學方法在其內表面涂覆一層耐高溫、化學惰性且具有催化作用的材料(如熱解石墨、金屬碳化物或貴金屬化合物),以改善樣品的原子化效率、延長使用壽命并減少基體干擾。
涂層石墨管具有升溫速度快、溫度分布均勻、背景吸收低、重復性好等優點,特別適用于環境、食品、生物、醫藥及地質樣品中ppb級甚至ppt級金屬元素(如Pb、Cd、As、Hg、Cr等)的精確測定。根據分析需求,市場上有平臺型、錐形、杯狀等多種結構,以及適用于不同元素的專用涂層類型。
1、安裝前準備
檢查管道及閥件:安裝前,應檢驗管道、閥門等表面是否有氣孔、裂紋、砂眼、毛刺及其他能降低強度和連接不可靠等缺陷。對于石墨管材及閥件上的表面殘缺、裂紋、疤痕,若面積不超過管道表面積的1%,可用膠合劑填補平整后再安裝。
規范堆放與搬運:石墨管不得與金屬管道混合堆放,且搬運時要小心輕放,以免損壞。
清理與預處理:安裝前需對粘結面進行處理,確保粘結面無灰塵、油污,并進行粗糙處理。
2、連接方式
法蘭連接:通常采用鑄鐵活套法蘭和鋼制對開式法蘭連接,其連接方法與玻璃管道連接相同。法蘭間的墊層不能過厚,一般保持為2-3mm。平口連接采用套筒式法蘭連接,與三通、彎頭等管件連接則采用承插連接。采用承插連接時,承插膠合紋寬度為1-1.5mm,膠合面長度為20-30mm。
膠合劑選擇與使用:常用的膠合劑有酚醛膠合劑和呋喃膠合劑。酚醛膠合劑由酚醛樹脂、人造電極石墨粉及固化劑組成,耐蝕性好;呋喃膠合劑由呋喃樹脂、人造電極石墨粉及固化劑組成,具有良好的熱穩定性,使用溫度可達180-200℃,適用于酸堿交替的介質中。涂抹膠合劑時,要保證均勻,且在膠合劑沒有失去流動性前,清理干凈管內擠出的膠合劑。
特殊連接結構:對于玻璃鋼管板與石墨管之間的連接,可采用新型密封連接結構,如使用鎖緊螺母和填料,在兩個鎖緊螺母的擠壓下,填料發生變形,和換熱管嚴密緊貼,保證密封性。
3、安裝步驟
避免碰撞:安裝石墨管道時,嚴禁敲擊、碰撞、推動。
確定安裝時機:應待設備、基礎固定后再行安裝。
設置伸縮器:采用法蘭連接時,應在管路中設適當數量的伸縮器或套筒法蘭接頭,以適應熱膨脹。
4、支架安裝
石墨管道的支架安裝,可參照玻璃管道支架的安裝尺寸。
5、試壓
水壓試驗:先進行水壓試驗,水壓試驗壓力為工作壓力的1.5倍。在該壓力下保持一定時間,檢查無滲漏為合格。
氣密性試驗:再做氣密性試驗,氣密性試驗壓力與工作壓力相同。
6、檢修
堵孔法:當管子損壞較少、不影響生產時,可利用比管板孔略小的不透性石墨塞,涂上黏結劑,將損壞的管子兩端管板孔堵死,進行臨時性小修處理。
換管法:當設備的換熱面積與工藝生產所需的換熱面積相近,不允許堵孔時,應采用換新石墨管的方法。先利用手提電鉆裝置特制的長桿鉆頭,將損壞管的兩端管板孔擴大,取出損壞的管子,再將加工好、經過試壓的管子穿入管板,然后用黏結劑在兩端管板孔內黏結。
