专利名称：变压器油中气体单柱一针进样色谱分析方法
变压器油中气体单柱一针进样色谱分析方法
技术领域：
本发明涉及一种气相色谱分析方法。
背景技术：
现有技术中主要利用气相色谱法分析变压器油中溶解气体，一般采用一针进样法，其优点在于可以减少分析误差、满足脱气量少的油样分析、操作简单。常规一针进样法主要包括双柱并联分流法及一针进样六通阀切换法两种。一针进样双柱并联分流法的缺陷如下第一，分流比在运行中会发生变化；第二，TCD参比必须放空而使热导池检测器基线不稳定；第三，使用的分子筛柱会使CO2出峰峰型·宽、时间长、易失效；第四，O2的干扰使CO前出现肩膀峰、CH4前出现负重峰，干扰测定。一针进样六通阀切换法的缺陷如下第一，阀的切换造成基线突变，影响分析;第二，使用13X分子筛柱，使用寿命短，易因吸附水分及CO2而失效；第三，存在高含量的CO、CO2对CH4、C2H4分离的影响；第四，C2H2检测灵敏度低。上述缺陷主要是色谱柱分离性能及分析流程造成的。为此，人们开始单柱分离的研究。目前，单柱分离存在高含量的C0、C0j^CH4、C2H4分离的影响，这是由于变压器油中气体的CO及CO2含量往往较高，常见在数百至数千ppm，而烃类气体含量一般较低，属微量级别。所以国标GB/T7252-2001规定烃类检测灵敏度为O. Ippm,而 CO、CO2 为 25ppm。

发明内容本发明的目的在于提供一种能够单柱进样的变压器油中气体分析方法，同时削弱单柱分离存在的高含量CO、CO2对ch4、C2H4检测分离的影响。本发明是通过以下技术方案来实现的所述变压器油中气体单柱一针进样色谱分析方法，包括色谱柱分离、热导池检测及FID检测，在FID检测前需将气体通过甲烷转化装置进行甲烷转化，所述甲烷转化装置设有旁路调节管及旁路调节阀；所述色谱柱填料如下Porapak N 型填料约 56 %Porapak Q 型填料约 14%Hayesep N 型填料约 25%Hayesep Q 型填料约 5%所述百分比为质量百分比。进一步地，所述色谱柱制造方法如下(I)选取内径约为2mm的色谱柱；(2)在所述色谱柱一端填入约Icm石英棉，再填入Icm不锈钢网或Icm紧配细管，并将所述色谱柱另一端与混合用钢瓶罐相连接；(3)将配制好的色谱柱填料置于所述钢瓶罐中，并向钢瓶罐中通入气体，利用气压将所述色谱柱填料充入所述色谱柱；(4)停止通气至柱内气压恢复至常压，卸下色谱柱，在所述色谱柱与钢瓶罐连接的一端填入约Icm石英棉，再填入Icm不锈钢网或Icm紧配细管；(5)对填充好的色谱柱进行老化处理。进一步地，所述旁路调节管的通气量约为总通气量的90%。进一步地，步骤(4)所述可挥发溶剂可以是2毫升至8毫升·的丙酮或乙醇。进一步地，步骤(3)通入的气体为氮气，通入的气压维持在0. 4mPa至0. 5mPa之间,通气时间约15分钟。进一步地，还可以包括如下步骤在步骤(3)之后将所述色谱柱未与钢瓶罐连接的一端浸入水中2_左右，通过查看是否有气泡来检测柱内气压是否已经恢复至常压。进一步地，步骤(5)中所述老化处理过程如下(I)将色谱柱一端接气相色谱仪进样口，另一端放空；(2)从进样口通入氮气，柱箱温度设为约130摄氏度，氮气流量约为30mL/min，老化时间约为8小时。本发明的有益效果在于能够有效实现单柱一针进样，成本更低，流程简便，同时克服了复杂流程中的不稳定因素，如高含量CO、CO2对CH4、C2H4检测分离的影响。

图I为本发明分析流程示意图；图2为本发明色谱分析总体结果示意图；图3为本发明色谱分析局部结果示意图；附图标记1、进样口 ；2、色谱柱；3、热导池检测器；4、甲烷转化装置；5、FID检测器；6、旁路调节管；7、旁路调节阀。
具体实施方式下面结合附图及具体实施方式
对本发明做进一步描述一种变压器油中气体单柱一针进样色谱分析方法，包括色谱柱分离、热导池检测及FID检测，在FID检测前需将气体通过甲烷转化装置4进行甲烷转化，其特征在于，所述甲烷转化装置4设有旁路调节管6及旁路调节阀7 ；所述色谱柱2填料如下Porapak N 型填料约 56 %Porapak Q 型填料约 14%Hayesep N 型填料约 25%Hayesep Q 型填料约 5%所述百分比为质量百分比。优选地，所述色谱柱2制造方法如下(I)选取内径约为2mm的色谱柱；(2)在所述色谱柱一端填入约Icm石英棉，再填入Icm不锈钢网或Icm紧配细管，并将所述色谱柱另一端与混合用钢瓶罐相连接；
(3)将配制好的色谱柱填料置于所述钢瓶罐中，并向钢瓶罐中通入气体，利用气压将所述色谱柱填料充入所述色谱柱；(4)停止通气至柱内气压恢复至常压，卸下色谱柱，在所述色谱柱与钢瓶罐连接的一端填入约Icm石英棉，再填入Icm不锈钢网或Icm紧配细管；(5)对填充好的色谱柱进行老化处理。优选地，所述旁路调节管6的通气量约为总通气量的90%。优选地，步骤(4)所述可挥发溶剂可以是2毫升至8毫升的丙酮或乙醇。优选地，步骤(3)通入的气体为氮气，通入的气压维持在0. 4mPa至0. 5mPa之间，通气时间约15分钟。·优选地，还可以包括如下步骤在步骤(3)之后将所述色谱柱未与钢瓶罐连接的一端浸入水中2_左右，通过查看是否有气泡来检测柱内气压是否已经恢复至常压。优选地，步骤(5)中所述老化处理过程如下(I)将色谱柱一端接气相色谱仪进样口，另一端放空；(2)从进样口通入氮气，柱箱温度设为约130摄氏度，氮气流量约为30mL/min，老化时间约为8小时。本实施例中试验参数如下使用N2作为进样载气，流量为22-25mL/min ；使用H2作为甲烷转化装置4转化用的还原气，流量为22-25mL/min ；使用H2作为供FID检测器5用的燃烧气，流量为0_15mL/min ；供FID检测器5的空气流量为300-400mL/min ；甲烷转化装置4温度330_370°C，以Ni为催化剂；采用的色谱柱2长度约为4m，不锈钢材质，外径3mm，温度65_70°C ；热导池检测器3温度80_200°C，桥流70_100mA ；进样口 I温度控制在80_200°C ；通过调节进入甲烷转化装置4的气体流量的旁路调节阀7，使旁路通气流量约占总流量的90%，旁路调节管6长度为lm-2m，不锈钢材质，外径3mm。本实施例中色谱分离结果如下
组分浓度UL/L)保留时间(S)峰高(UV)
H2 896 51 9593 O2 63 405 CO 976 71 30800 CH4 309 92 133163 CO2 1940 188 48217 C2H1 308 257 113333 C2H6 310 316 90077 C2H2 _50 _371_13760 __
该单柱及分析流程，一次进样，可在8分钟内完全分离H2、O2、COXO2、CH4、C2H6^C2H4,C2H2等组分。且大幅降低了高含量的CO、CO2对CH4、C2H4分离的影响。根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。·
权利要求
1.一种变压器油中气体单柱一针进样色谱分析方法，包括色谱柱分离、热导池检测及FID检测，在FID检测前需将气体通过甲烷转化装置进行甲烷转化，其特征在于，所述甲烷转化装置设有旁路调节管及旁路调节阀； 所述色谱柱填料如下 Porapak N型填料约56 % Porapak Q型填料约14% Hayesep N型填料约25% Hayesep Q型填料约5% 所述百分比为质量百分比。
2.根据权利要求I所述的单柱一针进样色谱分析流程，其特征在于 所述色谱柱制造方法如下 (1)选取内径约为2mm的色谱柱； (2)在所述色谱柱一端填入约Icm石英棉，再填入Icm不锈钢网或Icm紧配细管，并将所述色谱柱另一端与混合用钢瓶罐相连接； (3)将配制好的色谱柱填料置于所述钢瓶罐中，并向钢瓶罐中通入气体，利用气压将所述色谱柱填料充入所述色谱柱； (4)停止通气至柱内气压恢复至常压，卸下色谱柱，在所述色谱柱与钢瓶罐连接的一端填入约Icm石英棉,再填入Icm不锈钢网或Icm紧配细管； (5)对填充好的色谱柱进行老化处理。
3.根据权利要求I所述的单柱一针进样色谱分析流程，其特征在于所述旁路调节管的通气量约为总通气量的90%。
4.根据权利要求2所述的单柱一针进样色谱分析流程，其特征在于步骤(4)所述可挥发溶剂可以是2毫升至8毫升的丙酮或乙醇。
5.根据权利要求2所述的单柱一针进样色谱分析流程，其特征在于步骤(3)通入的气体为氮气，通入的气压维持在0. 4mPa至0. 5mPa之间，通气时间约15分钟。
6.根据权利要求2所述的单柱一针进样色谱分析流程，其特征在于还可以包括如下步骤在步骤(3)之后将所述色谱柱未与钢瓶罐连接的一端浸入水中2_左右，通过查看是否有气泡来检测柱内气压是否已经恢复至常压。
7.根据权利要求2所述的单柱一针进样色谱分析流程，其特征在于步骤(5)中所述老化处理过程如下 (1)将色谱柱一端接气相色谱仪进样口，另一端放空； (2)从进样口通入氮气，柱箱温度设为约130摄氏度，氮气流量约为30mL/min，老化时间约为8小时。
全文摘要
本发明涉及一种气相色谱分析方法。所述变压器油中气体单柱一针进样色谱分析方法，包括色谱柱分离、热导池检测及FID检测，在FID检测前需将气体通过甲烷转化装置进行甲烷转化，其特征在于，所述甲烷转化装置设有旁路调节管及旁路调节阀；所述色谱柱填料如下Porapak N型填料约56％；Porapak Q型填料约14％；Hayesep N型填料约25％；Hayesep Q型填料约5％；所述百分比为质量百分比。本发明的有益效果在于能够有效实现单柱一针进样，成本更低，流程简便，同时克服了复杂流程中的不稳定因素，如高含量CO、CO2对CH4、C2H4检测分离的影响等。
文档编号G01N30/02GK102788851SQ20121029214
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者张政, 章金谋 申请人:张政, 章金谋