45車間氮氣供應系統(tǒng)存在問題及解決方案

◎ 劉喜旺

一、概述

我公司45車間氮氣供應系統(tǒng)存在以下問題：氮氣生產量滿足不了車間固化設備正常工作使用要求，并且在設備運行過程中增壓機排氣過熱超溫報警，嚴重影響車間正常生產。

二、氮氣供應系統(tǒng)設備組成

該系統(tǒng)由兩臺排氣量20立方米/分鐘、排氣壓力1.2兆帕英格索蘭品牌螺桿式空氣壓縮機、一臺露點溫度為-20攝氏度的冷凍式干燥機、一臺4立方米空氣緩沖罐、兩臺產氮量600立方米/小時，氮氣壓力為1.2兆帕的大連力德品牌制氮機、三臺排氣量為12立方米/分鐘、排氣壓力2.0兆帕的氮氣增壓機、4臺共計容積為256立方米，耐壓為2.0兆帕的氮氣儲罐組成。

三、氮氣供應系統(tǒng)運行原理

該系統(tǒng)由上述設備組成，配套安裝管道閥門、電控系統(tǒng)，該氮氣供應系統(tǒng)運行原理為：首先啟動兩臺空氣壓縮機，產生的壓縮空氣經冷凍式干燥機去除油水后進入緩沖罐，當壓力達到1.0兆帕后啟動兩臺制氮機進行氮氣供應，當氮氣壓力達到1.2兆帕后啟動兩臺增壓機，增壓機將氮氣壓入室外氮氣儲罐，該系統(tǒng)正常運行理論上可將氮氣儲氣罐內的氮氣壓力達到2.0兆帕，供應用氮氣設備使用。

四、現氮氣供應系統(tǒng)存在問題

該系統(tǒng)由于運行時間長，現系統(tǒng)存以下幾方面的問題：

1.制氮機產氮氣量低，產出的氮氣不能保證用氮氣設備正常生產需要；

2.增壓機故障率高，經常出現機組排氣溫度過高報警故障。

五、現存在故障問題成因分析

經過到設備現場對該氮氣供應系統(tǒng)各個組成設備運行情況觀察，并與設備操作運行人員溝通交流，當設備運行時，按正常操作流程開啟兩臺氮氣增壓機后，兩臺氮氣增壓機都會出現排氣溫度超溫報警故障現象，如只開啟一臺氮氣增壓機則不會出現排氣溫度超溫報警故障現象，但如果只開啟一臺氮氣增壓機，原該氮氣供應系統(tǒng)只運行兩個小時即可將室外氮氣儲罐氮氣壓力升高到2.0兆帕，現需要四個小時，不能夠滿足正常生產需要，并且經檢測，氮氣濃度達不到95%的使用要求。根據上述現象我們經分析后認定，產生增壓機過熱的故障現象是由于前端氮氣供應不足，致使增壓機吸入的氣體量少于正常增壓機運行的氣體量，吸入量少流速快，氣體與氣缸及管道摩擦接觸速度快，產生的熱量就高。那產生前端氮氣供應不足的原因經分析由兩方面的可能性。

1.壓縮機排氣量不足，該氮氣系統(tǒng)的兩臺壓縮機已連續(xù)運行10多年，螺桿及壓縮機氣腔磨損嚴重，經測算，排氣量只能達到原設計排氣量的70%；

2.制氮機產氣量不足，經過與制氮機生產廠家進行溝通并現場查看，由于該兩臺制氮機膜組使用年限都達到5年以上，膜組性能下降，中空纖維絲斷裂，壓縮空氣經過膜組后通過斷裂的中空纖維絲逃逸，不能正常生產氮氣，而且氮氣濃度下降，經過測算，氮氣產量只能達到原設計排氣量的50%，濃度只能達到80%左右。

六、氮氣供應系統(tǒng)存在問題的解決方案

1.針對氮氣產量不足問題，解決方案是更換兩臺制氮機的全部膜組，根據設備使用說明書，一般情況下制氮機內膜組使用壽命為5年，5年后氮氣產量只能達到原設計的70%，而我們的這兩臺設備已使用6年以上，效率嚴重下降，必須更換膜組才能滿足正常使用。

2.針對壓縮機排氣量不足問題我們有兩個解決方案，一是對兩臺壓縮機大修，更換壓縮機主機，使壓縮機排氣量達到原設計能力；另外一個方案是增加一臺壓縮機，用三臺壓縮機產出的壓縮空氣供應制氮需要，滿足設備正常使用要求。

我們相信，通過上述方案改造，一定能解決現氮氣供應系統(tǒng)純在的問題，滿足正常生產需要。