45车间氮气供应系统存在问题及解决方案

◎ 刘喜旺

一、概述

我公司45车间氮气供应系统存在以下问题：氮气生产量满足不了车间固化设备正常工作使用要求，并且在设备运行过程中增压机排气过热超温报警，严重影响车间正常生产。

二、氮气供应系统设备组成

该系统由两台排气量20立方米/分钟、排气压力1.2兆帕英格索兰品牌螺杆式空气压缩机、一台露点温度为-20摄氏度的冷冻式干燥机、一台4立方米空气缓冲罐、两台产氮量600立方米/小时，氮气压力为1.2兆帕的大连力德品牌制氮机、三台排气量为12立方米/分钟、排气压力2.0兆帕的氮气增压机、4台共计容积为256立方米，耐压为2.0兆帕的氮气储罐组成。

三、氮气供应系统运行原理

该系统由上述设备组成，配套安装管道阀门、电控系统，该氮气供应系统运行原理为：首先启动两台空气压缩机，产生的压缩空气经冷冻式干燥机去除油水后进入缓冲罐，当压力达到1.0兆帕后启动两台制氮机进行氮气供应，当氮气压力达到1.2兆帕后启动两台增压机，增压机将氮气压入室外氮气储罐，该系统正常运行理论上可将氮气储气罐内的氮气压力达到2.0兆帕，供应用氮气设备使用。

四、现氮气供应系统存在问题

该系统由于运行时间长，现系统存以下几方面的问题：

1.制氮机产氮气量低，产出的氮气不能保证用氮气设备正常生产需要；

2.增压机故障率高，经常出现机组排气温度过高报警故障。

五、现存在故障问题成因分析

经过到设备现场对该氮气供应系统各个组成设备运行情况观察，并与设备操作运行人员沟通交流，当设备运行时，按正常操作流程开启两台氮气增压机后，两台氮气增压机都会出现排气温度超温报警故障现象，如只开启一台氮气增压机则不会出现排气温度超温报警故障现象，但如果只开启一台氮气增压机，原该氮气供应系统只运行两个小时即可将室外氮气储罐氮气压力升高到2.0兆帕，现需要四个小时，不能够满足正常生产需要，并且经检测，氮气浓度达不到95%的使用要求。根据上述现象我们经分析后认定，产生增压机过热的故障现象是由于前端氮气供应不足，致使增压机吸入的气体量少于正常增压机运行的气体量，吸入量少流速快，气体与气缸及管道摩擦接触速度快，产生的热量就高。那产生前端氮气供应不足的原因经分析由两方面的可能性。

1.压缩机排气量不足，该氮气系统的两台压缩机已连续运行10多年，螺杆及压缩机气腔磨损严重，经测算，排气量只能达到原设计排气量的70%；

2.制氮机产气量不足，经过与制氮机生产厂家进行沟通并现场查看，由于该两台制氮机膜组使用年限都达到5年以上，膜组性能下降，中空纤维丝断裂，压缩空气经过膜组后通过断裂的中空纤维丝逃逸，不能正常生产氮气，而且氮气浓度下降，经过测算，氮气产量只能达到原设计排气量的50%，浓度只能达到80%左右。

六、氮气供应系统存在问题的解决方案

1.针对氮气产量不足问题，解决方案是更换两台制氮机的全部膜组，根据设备使用说明书，一般情况下制氮机内膜组使用寿命为5年，5年后氮气产量只能达到原设计的70%，而我们的这两台设备已使用6年以上，效率严重下降，必须更换膜组才能满足正常使用。

2.针对压缩机排气量不足问题我们有两个解决方案，一是对两台压缩机大修，更换压缩机主机，使压缩机排气量达到原设计能力；另外一个方案是增加一台压缩机，用三台压缩机产出的压缩空气供应制氮需要，满足设备正常使用要求。

我们相信，通过上述方案改造，一定能解决现氮气供应系统纯在的问题，满足正常生产需要。