儀表風系統(tǒng)的工藝流程

　　昊華宇航化工有限責任于2004年新建和擴建的“10萬噸聚氯乙烯裝置和10萬噸離子膜燒堿”項目中，采用了三套儀表風機組為整個“雙十”項目各類自動和手動氣動閥門供應氣源，在儀表風機組運行的兩年多來出現(xiàn)了多次故障，而儀表風機組出現(xiàn)故障則會導致(cause)整個儀表風系統(tǒng)(system)的失壓，進而會影響至整個各類氣動閥的開關(guān)狀況，會危及到整個的安全、環(huán)境保護、穩(wěn)定運行，在生產(chǎn)過程中我們及時總結(jié)了儀表風機組在運行過程中的出現(xiàn)的常見故障現(xiàn)象以及處理方法，從而使我們可以在最短的時間內(nèi)對故障做出判斷和排除。
　　1.儀表風系統(tǒng)(system)的工藝流程空氣(Basin air)經(jīng)過單螺桿式空氣壓縮機（簡稱空壓機）提高壓力高，再經(jīng)過精密過濾器、高效除油器除去空氣中的雜質(zhì)、灰塵、部分水份和從空壓機中攜帶出的微量油，送至微熱再生吸附(Adsorption)式干燥(dry)機脫除空氣中的水份，再經(jīng)過粉塵（形態(tài)：固體微粒）過濾器去除空氣中的微粒（內(nèi)容：原子、分子、離子）后送至儀表風儲罐中，經(jīng)過緩沖和儲存后供給用氣單位使用。
　　2.儀表風系統(tǒng)重要設備簡介2.1單螺桿式空氣壓縮機在整個儀表風系統(tǒng)中使用了5臺單螺桿式空氣壓縮機向整個儀表風系統(tǒng)供應壓縮空氣，其型號為OGFD20.2／7，額定排氣量20.2m 3／min，公稱排氣壓力0.7MPa.
　　單螺桿空氣壓縮機(compressor)殼體內(nèi)有一個六條螺旋凹槽（義：物體表面上凹下的槽）的螺桿，兩側(cè)配一對平面星輪構(gòu)成工作腔，螺桿旋轉(zhuǎn)帶動星輪在封閉的機體內(nèi)回轉(zhuǎn)，完成周而復始的吸氣、壓縮、排氣回轉(zhuǎn)運動。昆山空壓機保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴壓器或回流器擋板上。其主要有氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成，主要部件有空氣濾清器、油濾器、油氣分離器、供油電磁閥(magnet valve )、卸荷閥、最小壓力閥、排氣向閥、可調(diào)壓力開關(guān)、壓力控制閥、加載電磁閥等。
　　2.1.1氣體流動過程外界空氣由空氣濾清器濾除塵埃后，經(jīng)過卸荷閥進入壓縮機內(nèi)進行壓縮，在壓縮腔內(nèi)與潤滑油混合，壓縮后的油氣混合物經(jīng)過排氣單向閥進入油氣桶內(nèi)，在旋分出大部分油后，再經(jīng)過油氣細分器過濾殘留的潤滑油，接著經(jīng)過最小壓力(pressure)閥、空氣冷卻器，水分離器后，將壓縮空氣送出。其中卸荷閥主要用于控制進入壓縮機主機的氣量，排氣向閥是為了防止系統(tǒng)停機時壓縮空氣的倒流造成主機反轉(zhuǎn)，最小壓力閥的作用是在壓縮機主機起動時建立潤滑油所需循環(huán)壓力和降低流過油器細分器中空氣的流速，確保分油效果；加載電磁閥是一個常開電磁閥，用以控制空壓機的增、減載運行；壓力控制閥(Control valve)是用以調(diào)整壓縮機供氣與外界用氣的平衡；可調(diào)壓力開關(guān)作用是調(diào)整壓縮機增減載壓力。
　　2.1.2油路系統(tǒng)油經(jīng)油氣桶粗分、油氣細分器細分后，經(jīng)過油冷卻(cooling)器、供油電磁閥、油濾器過濾后，經(jīng)斷油閥送至壓縮機對主機和壓縮空氣進行冷卻、潤滑，然后再經(jīng)壓縮機主機隨壓縮空氣排至油氣桶內(nèi)，進行油氣分離，然后再進行下一個循環(huán)。
　　2.2微熱再生吸附式干燥機（簡稱干燥機）2.2.1工作原理該干燥機是采用孔徑(aperture)與水分子直徑相近的活性氧化鋁為吸附劑，采用變溫變壓吸附原理，在常溫下吸附時，壓縮空氣中水分子的分壓力大于吸附劑中水分子的分壓力，水分子進入吸附劑內(nèi)部，在吸附劑表面冷凝成水滴，放出冷凝熱并將此熱量蓄于吸附塔的上部；再生時，大約5％左右的干燥空氣經(jīng)加熱器加熱至250℃左右通過再生筒，使吸附劑的吸附能力大大降低，從而使吸附劑解吸，通過消音器將解吸的水份釋放至大氣中，吸附劑經(jīng)過再生、吸附、再生循環(huán)使用，從而獲得干燥的壓縮空氣。
　　2.2.2工作過程干燥機是通過兩個吸附(Adsorption)塔交替工作，從而生產(chǎn)出連續(xù)的干燥空氣。第一個周期時壓縮空氣經(jīng)氣動閥進入A塔進行吸附干燥處理，此時A塔進行產(chǎn)氣，其中95％的產(chǎn)品氣經(jīng)單向閥送至儲氣設備中，5％左右的產(chǎn)品氣的經(jīng)過限流孔板進入加熱筒加熱升溫至250℃左右，經(jīng)單向閥到達B塔，對B塔內(nèi)已經(jīng)吸附失效的吸附劑進行再生解吸，解吸后的水份由這5％左右的氣體攜帶，經(jīng)消音器排出；第二個周期時，
　　A、B兩塔進行交換(exchange)，B塔進行吸附產(chǎn)氣，A塔進行再生解吸，干燥機示意圖見。
　　3.常見故障的現(xiàn)象和處理(chǔ lǐ)3.1單螺桿式空氣壓縮機故障及處理3.1.1卸荷閥故障卸荷閥在單螺桿式空氣壓縮機工作過程中，由于外界用氣量的不均勻性，在壓縮機頻繁地增載、減載過程中，處于打開、半打開、關(guān)閉狀態(tài)，以維持儀表風系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)，由于頻繁的開啟造成卸荷閥內(nèi)O型圈變形磨損、內(nèi)部彈簧彈力不足、活塞軸表面積有雜質(zhì)，造成卸荷閥卡死、不能打開、不能關(guān)閉等現(xiàn)象。昆山空壓機保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴壓器或回流器擋板上。昆山空壓機維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設計不合理造成的。并非所有機頭都按這個時間進行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。 卸荷閥故障時會造成空壓機時低壓不能加載供氣、高壓時不能卸載、排氣量明顯下降(descend)等異常現(xiàn)象。此時應將空壓機停機，泄壓后，打開卸荷閥，拆下其閥蓋和汽缸體，松開止動圈與活塞，抽出活塞軸，清潔活塞軸表面的雜質(zhì)，表面涂潤滑油，檢查O型圈磨損狀況，更換O型圈，檢查或更換彈簧。
　　3.1.2加載電磁閥故障單螺桿式空氣壓縮機在運行中，加載電磁閥控制著空壓機(compressor)的增減載過程，其出現(xiàn)故障或出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象同樣可導致空壓機低壓不能加載供氣、高壓時不能卸載、排氣量明顯下降等異?，F(xiàn)象
　　加載電磁閥出現(xiàn)故障的一般原因是閥芯積垢、電磁閥膜片漏氣、電磁線圈故障。用萬用表巡查線圈是否損壞，如線圈燒損，要及時更換電磁閥；打開電磁閥閥芯檢查是否有積垢，若有則需進行清洗；檢查膜片是否漏氣，若漏氣則更換膜片。
　　3.1.3空氣濾清器堵塞或濾塵網(wǎng)堵塞空氣過濾器（作用：過濾雜質(zhì)等）或濾塵網(wǎng)使用長時間沒有進行清洗，造成灰塵積蓄過多，阻塞了過濾網(wǎng)，從而會導致空壓機排氣量下降和排氣溫度過高，因此對空氣過濾器濾芯和濾塵網(wǎng)要定時清理和吹掃，我們在運行過程中每周對空氣過濾器濾芯和濾塵網(wǎng)進行清理和吹掃一次，每運行1500～2000小時更換空氣過濾器的濾芯，并且選用質(zhì)量好的濾芯，質(zhì)量差的空氣過濾器濾芯容易被堵塞和被空壓機抽扁損壞，造成更換頻繁，并且其過濾效果差，容易使大量的灰塵進入空壓機的油中，造成換油頻繁以及空壓機內(nèi)的星輪和螺桿被磨損等惡劣影響，造成運行成本過高的現(xiàn)象。
　　3.1.4可調(diào)壓力(pressure)開關(guān)故障或失靈可調(diào)壓力開關(guān)故障可造成空壓機頻繁地增減載、空壓機排氣壓力高時不能卸載，導致安全閥起跳、機組不能正常加載供氣、壓縮機排氣量不足等異常(abnormal)?？烧{(diào)壓力開關(guān)故障時，應拆下其外罩，用萬用表檢查信號觸點在機組壓力下降時是否有信號輸出，若沒有可嘗試重新調(diào)整可調(diào)壓力開關(guān)的設定值（通過旋轉(zhuǎn)上方的壓力螺釘和壓差螺釘），若仍無效則必須更換。如果是壓縮機頻繁地進行增減載過程，則是由于可調(diào)壓力開關(guān)的設定值過小造成的，此時要適當調(diào)大壓差設定值，但要注意調(diào)整其設定值時，其最小的壓差不能低于0.15MPa.
　　3.1.5油濾器堵塞故障當油濾器由于使用(use)時間過長，壓力差過大時會導致(cause)壓縮機供油不足，從而造成排氣溫度過高，油濾器上裝有壓差發(fā)訊器，如果出現(xiàn)報警，則需及時更換油濾器的濾芯(Filter)，如果壓差發(fā)訊器沒有出現(xiàn)報警，卻出現(xiàn)了上述異常現(xiàn)象，則需檢查壓差發(fā)訊器是否損壞。油濾器的濾芯一般在空壓機(compressor)運行2000小時和空壓機換新油時進行更換。
　　3.1.6最小壓力閥故障最小壓力閥的作用是在壓縮機主機(Hosts)起動時建立潤滑油所需循環(huán)壓力和降低流過油器細分離(Separation)器內(nèi)空氣(Basin air)的流速，確保油氣分離的效果。最小壓力閥內(nèi)的彈簧或O型圈出現(xiàn)磨損、損壞或脫落時，閥芯上積蓄污垢或雜質(zhì)時，會出現(xiàn)最小壓力閥上端漏氣和造成壓縮機不能正常啟動、空壓機不能正常卸載運行。出現(xiàn)這種情況(Condition)時將空壓機內(nèi)的壓力全部泄完后打開，檢查和更換O型圈和彈簧，檢查和清除主閥芯上的污垢和雜質(zhì)。
　　3.1.7空氣(Basin air)冷卻器和油冷卻器故障由于該空壓機(compressor)采用空氣進行冷卻，當外界空氣含塵量過大時，會造成油冷和風冷卻器積灰過多，從而影響換熱，造成空壓機排氣(Exhaust)溫度過高。昆山空壓機保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴壓器或回流器擋板上。此時首先應檢查冷卻器表面的鋁翅片，若灰塵過多則需用軟管將工業(yè)用壓縮空氣引至冷卻器處，從不同的方向吹冷卻器，若吹過后仍較臟，則使用油煙凈之類的洗滌用品，用水清洗冷卻器。我們在運行過程中每兩周用壓縮空氣吹掃一次，每3～5個月左右用油煙凈對其進行清洗一次，以確保冷卻器的冷卻效果。
　　3.1.8控制管路出現(xiàn)泄露或阻塞控制管路出現(xiàn)泄露或堵塞會造成空壓機不能正常的增減載供氣，排氣(Exhaust)量明顯下降等故障，因此空壓機出現(xiàn)故障時要及時檢查控制管路情況，特別是在控制氣路的分配臺處的氣管和卸荷閥處的控制氣路
　　3.2微熱再生吸附式干燥機故障及處理3.2.1止回閥故障由于干燥機在正常運行過程(guò chéng)中，是兩個塔交替工作，因此長時間運行會導致止回閥閥芯卡死，由于該干燥機采用的止回閥內(nèi)部構(gòu)造為一個彈簧和一個閥片，當長時間運行，彈簧會出現(xiàn)老化，閥芯卡死現(xiàn)象，當止回閥出現(xiàn)故障時，不同的止回閥故障會出現(xiàn)不同的故障現(xiàn)象。
　　當B塔在正常吸附，A塔再生時，C1被卡死不能動作或不能起到止回閥的作用時，則會造成B塔內(nèi)壓力下降，達不到正常工作壓力，而消音器處大量排氣，如果故障沒能被及時發(fā)現(xiàn)，干燥機將在一個周期內(nèi)出現(xiàn)半個周期工作正常，半個周期不能正常產(chǎn)氣，造成儀表風壓力呈周期性下降趨勢；若此時是C4出現(xiàn)不能止回，則會造成同樣現(xiàn)象，并且會造成B塔再生效果不好，再生溫度過低，導致切換A塔工作時儀表風含水量過大，從而會嚴重影響到各用戶處氣動閥出現(xiàn)故障；當A塔運行，B塔再生時，若C2和C3出現(xiàn)故障，則故障現(xiàn)象同上。出現(xiàn)止回閥故障時，要認真觀察干燥機的運行過程，迅速找到故障的止回閥予以更換。
　　3.2.2氣動閥故障在干燥(dry)機運行過程中，為保證干燥機的正常穩(wěn)定運行，四個氣動閥在不斷地進行切換，動作頻繁，但是長時間運行會造成氣動閥膜片破爛和控制氣動閥動作的先導閥上的電磁頭燒壞而出現(xiàn)故障，從而導致該關(guān)閉的閥門不能關(guān)閉，該打開的不能打開，形成故障。故障現(xiàn)象針對不同的閥有不同的異?，F(xiàn)象，主要是消音器處大量排氣、再生塔內(nèi)壓力逐漸上升、運行塔內(nèi)壓力過低，不能上升至工作壓力等，此時首先將干燥機的運行時間時間更改一下，縮短兩個吸附塔的切換周期，將正常運行的60分鐘，更改成5分鐘或3分鐘，以便于認真及時觀察各氣動閥的動作切換過程，查找到出該動作卻沒有動作的的氣動閥，首先用手動打開和關(guān)閉氣動先導閥，看故障氣動閥是否有動作，如果動作的話，則說明先導閥本體未損壞，再找電工檢查先導閥的電磁頭是否燒壞，最后再通過拆開氣動閥氣路部分和其閥體部分，判斷是膜片破爛還是本體出現(xiàn)密封不嚴，從而采取相應的措施。
　　3.2.3消音器故障（fault）消音器故障主要是長時間運行后，空氣含水量大，致使消音器銹壞或堵塞，此時要及時對其進行更換。
　　3.3三級過濾故障三級過濾濾芯一般在系統(tǒng)運行2000～3000小時左右時進行更換。但是在運行過程中出現(xiàn)三級過濾按時進行了更換，三級過濾器（作用：過濾雜質(zhì)等）濾芯未到更換時間(time)卻出現(xiàn)干燥機的進氣壓力低于空壓機排氣壓力過多（空壓機排氣壓力在0.65MPa，而干燥機的進行壓力僅為0.3～0.45MPa）和空壓機安全閥起跳現(xiàn)象，此時必是前兩級過濾出現(xiàn)了堵塞現(xiàn)象，需進行更換。
　　經(jīng)查看造成此種現(xiàn)象的主要原因是在空氣潮濕的季節(jié)(season)里，空氣濕度比較大，管道又是碳鋼材質(zhì)的，于是在管道內(nèi)形成了許多銹漬，堵塞在前兩級過濾(filter)器，造成過濾器濾芯過早需要更換，堵塞嚴重時，由于空壓機的排氣量較大，而排氣不暢，瞬時造成了空壓機內(nèi)壓力過高，形成安全閥起跳現(xiàn)象為了及時監(jiān)測到此種情況我們在每一級過濾器上均安裝了壓力表，隨時監(jiān)測壓差，因此在空氣濕度大的季節(jié)濾芯更換時間要縮短一些。昆山空壓機保養(yǎng)冷卻水通過管道進入空壓機中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進行冷卻降溫，再進入后冷器對排氣進行冷卻，另一路冷卻水進水管道經(jīng)過主電機上部的兩組換熱器冷卻電機繞組，還有一路對油冷卻器進行冷卻。
　　4.結(jié)束語通過對儀表風機組異?，F(xiàn)象和處理方法的總結(jié)，對及時、迅速處理儀表風機組故障（fault）提供了可靠的方法，從而確保了生產(chǎn)的安全、環(huán)保、穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)運行。