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气体采样袋的选择和使用

更新时间:2015-05-11 点击量:4844

气体采样袋的选择和使用

正确选择和使用气体采样袋是气体样品的分析数据准确可靠的重要保证。

一,气体采样袋选择原则
    对于拟采集分析的气体样品应充分了解其物化性质,根据分析精度要求,确定气体采样袋的膜材质、接口材质、接口类型。气体采样袋的膜不能与气体样品发生化学反应,膜对气体样品的吸附和渗透应能满足气体分析精度要求,分析数据应具有很好的可重复性和稳定性。接口材质选择和连接导管材质选择也应遵循上述原则。接口的选择应根据接口的结构、气体样品的物化性质、分析精度要求、现场条件、操作习惯确定,应注意,部分接口内的O型橡胶圈或橡胶垫片可能被采样袋内气体样品腐蚀或污染气体样品。对于取样帽内的硅胶垫,在采样袋充装高化学活性气体,腐蚀性气体以及高精度采样分析,我们推荐使用旋塞式直通塑阀、旋塞式侧向塑阀或四氟直通阀,因为这三种阀门取样帽内的硅胶垫与袋内气体是不常开接触,即需要用注射器取样时才打开阀门使气体与硅胶垫接触。不需要时则放空。 


二,采样袋膜材质的选择
1. 铝塑复合膜
    铝塑复合膜是由尼龙膜(PA)、铝箔(AL)、聚乙烯膜(PE)这三种薄膜使用双组份粘合剂复合制成。铝塑复合膜气体采样袋主要用于常规分析,可充装化学性质稳定,化学活性弱的气体如裂解气,石油气,天然气,煤层气,烟尘气,环境大气,工艺过程反应气体。由于铝塑复合膜在复合时使用的双组份粘合剂能挥发出苯,酮,醚,酯等有机物,所以应注意,铝塑复合膜内残留的有机物析出,能污染采样袋内气体样品,对分析数据会造成干扰。在复合膜气体采样袋内充装高纯氮气置于烘箱加热至80℃保温10分钟后,放空氮气,重复置换清洗可减少复合膜析出有机挥发物(VOCs)。该气体采样袋如重复使用应多次置换清洗。 
2. Devex(得维克)多层膜
   Devex(得维克)多层膜是我公司开发的气体采样袋薄膜,外层为聚氨酯(PET),内层为聚乙烯(PE),内层使用环保型粘合剂胶合,共11层,是环保型薄膜无苯,酮,醚,酯等有机物残留。Devex(得维克)气体采样袋可用于环保监测,气味分析采样和高精度ppm级分析采样。Devex多层膜与铝塑复合膜相比具有优异的机械强度,渗透率更低,阻气性更高的特点, Devex (得维克)气体采样袋相对于铝塑复合膜气体采样袋是高性能的换代产品。
 3.FEP膜
    FEP膜的中文名为聚全氟乙丙烯膜,杜邦Du Pont Co 的FEP商标名Teflon  FEP,即特氟龙FEP。
聚全氟乙丙烯FEP的耐化学品性和耐腐蚀性在氟聚合物中,聚全氟乙丙烯FEP膜吸附性,气体渗透率更低,FEP气体采样袋更适用于高精度ppm和ppb级分析采样,能保证分析度和稳定性。可采集保存各种强腐蚀性、高化学活性的气态、液态样品。
 4.Fluode(氟莱得)膜
    Fluode(氟莱得)氟聚合物膜是我公司开发的气体采样袋薄膜。Fluode(氟莱得)是一种具有优异的化学性能和机械性能的氟聚合物,Fluode(氟莱得)膜更加坚韧,不易受折断裂。Fluode(氟莱得)中F原子含量大于PVDF和PVF,化学性能有明显提高,具有更强的耐化学品性,耐腐蚀性,极低吸附性,极低气体渗透率。Fluode(氟莱得)氟聚合物的耐热温度为150℃~170℃,容易热合封口非常有利于制作气体采样袋,并且*Tedlar(泰德拉)和FEP,原料成本降低使得我公司能向用户提供低价格,高性能的Fluode(氟莱得)气体采样袋。Fluode(氟莱得)气体采样袋*可以替代Tedlar(泰德拉)气体采样袋,将会发展成为新的气体采样袋行业标准。Fluode(氟莱得)气体采样袋可用于高精度ppm和ppb级分析采样,可采集保存各种强腐蚀性、高化学活性的气态、液态样品。
     不论那一种气体采样袋如重复使用,可先用高纯氮气置换,然后再用拟充装气体置换。对于高精度采样分析,应先清除气体采样袋内的本底影响。清除本底可在气体采样袋内充装高纯氮气,置于烘箱加热至60~80℃保温10分钟后,放空氮气,重复置换清洗。
 
三,接口的选择
    我公司气体采样袋的接口结构如下:
1, 金属咀接口   
   金属咀材质为铜合金镀铬。金属咀的取样帽装配硅胶垫可用于针头进样,取样及抽真空。卸下取样帽,可套软管如乳胶管或硅胶管进行充放气并配合管夹密封。结构简单,操作方便,适合对铜及硅橡胶无腐蚀的无机、有机气体样品采集和保存。
2, 金属阀接口     
   金属阀材质为铜合金镀铬。金属阀的阀杆顺时针旋转阀杆下行,下端O型密封圈封闭阀座则阀关闭;阀杆逆时针旋转阀杆上行,上端O型密封圈封闭阀帽,气体由阀杆导通,阀开启。阀杆上行,下行的行程很短,在这个过程中阀与外界连通,即采样袋内的气体由阀座孔进入阀帽内腔再从阀帽孔泄漏。因此旋转阀杆要快速,快开快关,并且不能把阀杆置于开和关的中间状态。另外在进行置换操作时应将阀*打开,置换过程中不能旋转阀杆。金属阀开关方便,适合对铜及硅橡胶无腐蚀的无机、有机气体样品采集和保存。 
3,塑咀接口                                  
   塑咀材质为聚丙烯(PP)。塑咀接口与膜采用卡环经冲压固定密封,封闭严密。取样塑咀的取样帽装配硅胶垫可用于针头进样,取样,抽真空。打开取样帽置换更方便。进样塑咀需要软管如硅胶管或FEP管配合管夹密封。结构简单,操作方便,适合充装对聚丙烯无腐蚀的无机、有机气体。由于袋内气体样品不接触硅橡胶密封垫,不会被污染,所以塑咀接口可用于分析精度要求高的低浓度气体样品采集和保存。该接口气体采样袋获国家。 
4, 侧塑咀接口   
   侧塑咀材质为聚乙烯(PE)。侧塑咀接口是二个塑咀置于袋二端,用热压方法把塑咀与二片薄膜密封。侧塑咀的取样帽装配硅胶垫可用于针头进样,取样,抽真空。打开取样帽置换更方便。进样咀需要软管如乳胶管,硅胶管配合管夹密封。结构简单,操作方便,适合充装对聚丙烯无腐蚀的无机、有机气体。由于袋内气体样品不接触硅橡胶密封垫,不会被污染,所以侧塑咀接口可用于分析精度要求高的低浓度气体样品采集和保存。该接口气体采样袋获国家。 
5,卡扣式塑阀接口    
  卡扣式塑阀材质采用聚丙烯(PP)。卡扣式塑阀接口密封结构与金属阀密封结构相同,即采用硅橡胶O型圈密封。适合对塑料及硅橡胶无腐蚀的无机、有机气体样品采集和保存。 
 6, 螺母式塑阀接口     
    螺母式塑阀材质为聚丙烯(PP)。螺母式塑阀接口结构与金属阀结构相似,但阀杆采用塑料自密封。顺时针旋转使阀杆下行,阀杆下端锥面封闭阀座则阀关闭;逆时针旋转使阀杆上行,上端锥面封闭阀帽,气体由阀杆导通则阀开启。螺母式阀开关方便,密封面工作寿命更长。适合对聚丙烯及硅橡胶无腐蚀的无机、有机气体样品采集和保存。
7,侧向塑阀接口
   侧向塑阀材质为聚丙烯(PP)。向左旋转手轮使阀帽上行阀打开;向右旋转手轮使阀帽下行阀关闭,当阀帽下行不能用力过度,防止损坏阀帽造成密封不严。侧向塑阀开关方便,密封严密,取样孔可用于针头进样取样,导气管可充放气和抽真空。适合对聚丙烯及硅橡胶无腐蚀的无机、有机气体样品采集和保存。
8,管式塑阀接口      
   管式塑阀材质为聚丙烯(PP)。管式塑阀的紧固帽用于固定不锈钢导管,防止不锈钢导管(SS304或SS316管)随意滑动,使阀保持保持开或关状态。顺时针旋转放松紧固帽让导管下行,导管下端的侧孔进入阀腔,袋内气体由侧孔进入导管则阀打开;导管上行导管侧孔进入阀的密封管则阀关闭。管式塑阀开关方便迅速,封闭严密,可以从导管充放气和抽真空。适合充装对塑料和不锈钢无腐蚀的无机、有机气体。由于袋内气体样品不接触硅橡胶密封垫,不会被污染,所以管式塑阀阀接口可用于分析精度要求高的低浓度气体样品采集和保存。该接口气体采样袋获国家。
9,旋塞式塑阀接口     
   旋塞式塑阀材质为聚酯(PC)。 旋转手柄使阀芯侧孔与导气管接合则阀打开;旋转手柄90度侧孔脱离导气管则阀关闭。旋塞式塑阀开关方便,密封严密,取样帽装配硅胶垫可用于针头进样取样,导管可充放气和抽真空。适合对塑料无腐蚀的无机、有机气体样品采集和保存。由于袋内气体样品不接触硅橡胶密封垫,不会被污染,所以管式塑阀阀接口可用于分析精度要求高的低浓度气体样品采集和保存。该接口气体采样袋获国家。 
10,针型塑阀接口     
    针型塑阀材质为聚丙烯(PP)。 旋转手轮使阀芯上行阀打开;旋转手轮使阀芯下行阀关闭,当阀芯下行不能用力过度,防止损坏阀芯造成密封不严。针型塑阀开关方便,密封严密,取样帽装配硅胶垫可用于针头进样取样,导气管可充放气和抽真空。适合对塑料无腐蚀的无机、有机气体样品采集和保存。由于袋内气体样品不接触硅橡胶密封垫,不会被污染,所以针型塑阀阀接口可用于分析精度要求高的低浓度气体样品采集和保存。该接口气体采样袋获国家。 
11,四氟直通阀接口      
    四氟直通阀材质为聚四氟乙烯(PTFE)。 旋转手柄使手柄平行膜平面,导气孔与导管接合则阀打开;再旋转90度使手柄垂直膜平面,导气孔脱离导管则阀关闭。四氟直通阀开关方便迅速,封闭严密,取样帽装配硅胶垫可用于针头进样取样,导管可充放气和抽真空。适合充装对聚四氟乙烯无腐蚀的无机、有机气体。由于袋内气体样品不接触硅橡胶密封垫,不会被污染,所以四氟直通阀接口可用于分析精度要求高的低浓度气体样品采集和保存。该接口气体采样袋获国家。 
12,四氟侧向阀接口  
    四氟侧向阀材质为聚四氟乙烯(PTFE)。旋转手柄使导气孔与导管接合则阀打开;导气孔脱离导管则阀关闭。四氟侧向阀开关方便迅速,封闭严密,导管充放气和抽真空。适合充装对聚四氟乙烯无腐蚀的无机、有机气体。由于袋内气体样品不接触硅橡胶密封垫,不会被污染,所以四氟侧向阀接口可用于分析精度要求高的低浓度气体样品采集和保存。该接口气体采样袋获国家。 
13, 四氟咀接口      
    四氟咀的取样帽可用于针头进样,取样,抽真空。打开取样帽置换更方便。四氟咀需要软管配合管夹密封。结构简单,操作方便,适合充装对四氟无腐蚀的无机、有机气体。由于袋内气体样品不接触硅橡胶密封垫,不会被污染,所以四氟咀接口可用于分析精度要求高的低浓度气体样品采集和保存。 
14, 氟塑料咀接口
    氟塑料咀材质为聚偏氟乙烯(PVDF)。 接口与膜采用卡环经冲压固定密封,封闭严密。取样塑咀的取样帽可用于针头进样,取样,抽真空。打开取样帽置换更方便。进样塑咀需要软管(硅胶管或FEP管)配合管夹密封,FEP管插进导管后可用不锈钢卡箍紧固。氟塑料咀结构简单,操作方便,适合充装对氟聚合物(PVDF)无腐蚀的无机、有机气体。由于袋内气体样品不接触硅橡胶密封垫,不会被污染,所以塑咀接口可用于分析精度要求高的低浓度气体样品采集和保存。该接口气体采样袋获国家。

 *气体采样袋阀门
       气体采样袋是气体分析工作的重要辅助耗材。气体采样袋的性能可以在很大程度上影响气体分析数据的准确性、可靠性和可重复性。阀门是决定气体采样袋性能的一个关键配件、阀门与袋内气体样品长时间接触,阀门所采用的材质必须耐化学品、耐腐蚀、不析出有机物、不与气体样品发生化学反应,否则阀门能污染袋内气体样品。
    阀门的材质选用、阀门的密封结构决定了阀门的性能。阀门的外观设计也影响阀门使用是否便利。气体采样袋阀门的密封结构分为软密封结构和自密封结构。
    软密封结构就是采用软质有弹性的橡胶密封件与塑料或金属材料相结合。用盖、塞的方法封闭气体。软密封使用了橡胶密封件,能影响阀门的耐化学品性和耐腐蚀性,同时橡胶件能析出有机物污染袋内气体。
   自密封结构就是采用二个光滑面紧密接合就能形成密封的方法封闭气体。能形成光滑的密封面的材料有:
1、塑料,如PE、PP、PC、ABS、PTFE等。
2、金属,如 铜、不锈钢等。
3、陶瓷。
    这些材质都有较强的耐化学品性,耐腐蚀性,并不析出有机物,不污染袋内气体。采用自密封结构的阀门性能要比采用软密封结构的阀门性能更*,更可靠。
    气体采样袋薄膜薄、柔软并且强度低 ,气体采样袋充气压力很小,一般使用压力为3~6Kpa,足以将袋内充满气体,使袋子充分鼓起。这种使用状态要求气体采样袋阀门密封严密、开关操作方便、体积小、质量轻,外观设计精巧,方便取样操作。并且气体采样袋作为一种实验室分析用耗材,价格应低廉,以降低客户使用成本。这就要求阀门结构设计简单合理、性能*。
我公司自1999年生产气体采样袋以来就投入大量资金,不断地对气体采样袋阀门进行研究,先后设计开发出10种气体采样袋阀门,有直通塑阀、铜阀、侧向塑阀、旋塞式直通塑阀、旋塞式侧向塑阀、滑管式塑阀、针型塑阀、活塞式塑阀、四氟直通阀、四氟侧向阀。从2005年到2010年已获得国家实用新型四项,部分已申请美国和加拿大。
    2009年我公司设计开发的装配旋塞式塑阀的气体采样袋获得国家实用新型,并已申请美国,加拿大的。与国内、国外气体采样袋上用的阀门相比有显著的*性。

旋塞式塑阀从外形上看,分为旋塞式直通阀和旋塞式侧向塑阀。旋塞式直通塑阀的导气管垂直于袋薄膜平面,旋塞式侧向塑阀的导气管平行于薄膜平面。
    旋塞式塑阀采用自密封结构,通过精密的注塑工艺制造,产品质量稳定适宜大批量生产,能大幅度降低生产成本,与其他类型阀门相比有如下优点:
1、旋塞式塑阀材质为医疗级的PE和PC,耐腐蚀、耐化学品、不析出有机挥发物、不污染气体样品。
2、旋塞式塑阀采用的自密封结构,密封严密、无橡胶密封件与袋内气体接触、不污染气体样品。
3、旋塞式塑阀采用自密封结构,使阀体积减小,阀内腔容积更小,并且内腔结构简单,呈筒状,这样使气体采样袋气体置换更加容易、迅速。特别是旋塞式侧向塑阀,具有快速置换功能,用于气体采样袋气体置换非常方便,充气连接管与旋塞式侧向塑阀导气管接通,气体充入袋内后,打开取样帽,旋转阀扳手,指向取样口,即可放空置换。
4、旋塞式塑阀上装配的硅橡胶取样垫与袋内气体接触通过阀门控制,硅橡胶取样垫与袋内气体为不常开接触,当用进样针取袋内气体时,要把阀门扳手旋转指向取样帽,使袋内气体与硅橡胶垫导通,就可以用进样针取样,当取样结束,再把阀门扳手旋转90度阀门关闭,袋内气体与取样垫断开,打开取样帽可放空。这种设计的作用是硅橡胶取样垫不长时间接触袋内气体,避免袋内气体样品腐蚀硅橡胶垫和气体样品被硅橡胶垫污染。目前,国内和国外的厂家生产的气体采样袋上装配的硅橡胶取样垫与袋内气体都是常开接触。在美国有的公司使用氟塑料膜覆盖在硅橡胶垫上,用以避免硅橡胶垫被腐蚀和污染气体样品。
    通过对国内、国外的气体采样袋用阀门的分析,表明我公司研制的旋塞式塑阀是的气体采样袋阀门,装配旋塞式塑阀的气体采样袋能有效地保证气体采样分析工作的准确性和可靠性。使气体分析采样工作更加方便和有效率。可以确信,装配旋塞式塑阀的气体采样袋是严谨的色谱分析工作人员的。

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