主题：【第十七届原创】浅谈降低气相色谱运行成本

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万华工程师技师联盟发表于：2024/10/25 11:01:49 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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浅谈降低气相色谱运行成本

房剑锋

（万华化学(宁波)有限公司，浙江省宁波市 315812）

摘要：气相色谱仪作为一种高效的化学分析设备，在科研、质检等领域有着广泛的应用，然而随着外部大环境的不景气，公司践行 “三化一低”经营管理原则下，实验室的分析成本逐渐成为管理者关注的焦点，仪器的运行成本在此之中也占据了较重的比例，其中气相色谱是实验室中最多的仪器，本文旨在讨论在当前的形势下，如何通过多种措施有效降低气相色谱仪的运行成本，为实验室的可持续发展提供有力保障。

关键词：气相色谱；三化一低；分析成本

1. 背景介绍

目前公司内外部形势不景气，公司再次提出践行“三化一低”的经营管理理念；公司各类成本预算收紧，外部厂家配件费、上门维修的服务费不断上涨；通过仪器梳理与整合，目前生产质检中心中气相色谱有680台，以宁波质检中心为例，宁波质检中心有气相色谱56台，但这56台色谱都是间歇性运行；随着节能意识的提高和技术的不断进步，仪器厂家也不断的优化和推出仪器的节能功能

2. 具体开展工作

2.1开展思路

通过对实验室中气相运行问题的分析，找出可以优化运行成本的点。从仪器的维护、运行成本、及耗材成本优化等方面着手，制定对应的优化措施，从而达到降低运行成本的目标

2.2实施步骤

2.2.1设备维护成本降低

2.2.1.1建立完善的设备管理制度

为了降低维护成本，实验室内部需要建立完善的设备管理制度，定期对设备进行维护和保养，建立预防性维护计划。对特殊条件或配件的气相色谱需要制定专属的维护计划，这计划中需要包括日常清洁，定期保养、校准以及定期的专业维护等，通过对仪器的预防性维护，提升仪器的性能，从而避免因仪器问题导致的样品复检或备件损坏。

2.2.1.2 检查并维护载气系统

定期检查各气路系统是否有泄露情况发生，确保各气源的有效利用并防止浪费，同时需要保持载气系统的清洁和干燥也是降低能耗的重要措施之一。

2.2.1.3提高操作人员的技能和维护意识

加强设备操作人员的培训和管理，提高人员的操作技能和维护意识。通过定期培训，使操作人员能够熟练掌握设备的操作方法和维护技巧，减少因人为因素导致的设备故障，同时鉴于目前的上班模式，无论仪器还是样品都是需要相互交接，交接过程中及仪器使用前都需要对仪器的状态进行确认，避免因维护和确认不到位出现配件或仪器的损坏情况

2.2.1.4设立质检中心设备维护专业人员

设立质检中心设备专员，从而实现实验室内气相色谱中等以下问题设备专员解决，解决不了的大问题请厂家人员上门维修此类模式，目前宁波质检中心设立设备专员，通过自主学习，废旧仪器的整合等方式多次完成质检中心气相色谱的维修工作。如：废旧EPC中电磁阀的整合，逻辑板更换等

2.2.2运行成本优化

2.2.2.1优化分析方案

对于常规样品，应明确样品的分析次数和进样量，非必要情况下不要进行样品复检，对于非常规样品，首先需要经过工程师评估，评估样品是否可以由气相色谱分析，分析后是否会对仪器造成影响等因素，通过合理安排分析流程和提高分析效率，降低仪器异常的可能性及能耗和气源消耗。

2.2.2.2合理使用气源

气相色谱在运行过程中需要消耗大量载气、燃气、助燃气，因此应合理使用气源避免浪费。以宁波质检中心为例，目前实验室有56台色谱，但并非每台仪器都需要24小时运行的，与安捷伦厂家进行交流，目前的CDS-2软件对7890B以上型号的仪器，开发出了仪器休眠功能，通过对实验室内色谱的使用情况进行梳理，工程师综合评估，除顶空、TCD、SCD外有12台气相色谱具备休眠条件(下午休眠，早晨自动唤醒)，占比21.4%，通过对上述12台仪器设置的优化，全年可节约氮气：102492L空气：2733120L；氢气： 273312L，如果将此方案推广至整个质检中心，收益还是很可观的。

随着样品量及分析频次的精简，质检中心除了上述每天都需要使用的仪器外，还有部分仪器一月或一个季度才会使用一次，如分析盐酸气和循环气的气相色谱仪，由于分析的样品使具有腐蚀性的盐酸气，为了保护TCD检测器的热丝，仪器的参比气(氦气)一直维持在做样时的设定流量38mL/min，造成氦气使用量过高，经过多方查验，在TCD热丝打开的情况下，参比气流量可以设置至10mL/min，甚至更低，通过增设待机方法，使仪器待机时每分钟可以减少70%以上的氦气使用量，节约分析成本。

2.2.3耗材成本的节约

2.2.3.1加强耗材管理

建立耗材台账，完善耗材领用流程，通过风塔系统中备件耗材的出入库管理，确保耗材的合理使用，避免浪费，同时还需要梳理损耗高的备件种类，制定针对性措施，加以控制，从而降低损耗成本，以宁波质检中心为例，目前质检中心备件损耗最大为自动进样针，可以采用班组自行管理，月底反馈的模式进行控制，将管理的责任进一步压实。

2.2.3.2完善耗材更换管理

每台仪器分析样品的数量、种类、频次都有较大的差别，同一台仪器随着生产计划的调整在不同的时间段也会出现偏差，为了出现过度预维护的情况，我们可以借助CDS-2中的控制模块中的维护功能实现各类耗材的使用情况，通过耗材的使用次数，精准的进行维护与更换。

2.2.3.3耗材的再利用和替代方案

自动进样针是可以重复使用的，但由于产品的性质影响，如果进样针清洗不充分就会出现针杆堵塞的情况，故需要制定进样针清洗的标准操作规程，对一些使用量大且一次性使用的耗材可以积极寻找替代方案，如使用更经济、环保的耗材替代仪器配套耗材，目前宁波质检中心将部分耗材进行了国产化替代，如：气相小瓶或顶空等

3. 结论

综上所述，降低气相色谱仪的运行成本需要从多方面入手，包括设备维护、运行及耗材方面的管理。通过加强制度建设、优化操作流程、提高设备功能的利用率以及节约耗材等措施，可以有效的降低气相色谱仪的运行成本，为实验室的可持续发展提供有力保障，为公司的践行 “三化一低”经营管理尽自己的一份力。