制氮機(jī)故障維修維護(hù)方法研究

楊華欽

【摘 要】在中海油的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到制氮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)油田的增產(chǎn)目的。然而在制氮機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)機(jī)械故障問(wèn)題，導(dǎo)致制氮機(jī)不能夠正常工作，給企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。

【Abstract】 In the actual production process of CNOOC， nitrogen generator is often used to realize the increasing production of oil. However， during the operation of the nitrogen generator， mechanical failure is inevitable， which can lead to the failure of the machine to work properly， and bring a great economic loss to the enterprise.

【關(guān)鍵詞】制氮機(jī)；故障維修；維護(hù)方法

【Keywords】 nitrogen generator； failure maintenance； maintenance methods

【中圖分類號(hào)】TE935 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）09-0155-02

1 引言

氮?dú)馐且环N無(wú)色無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)腐蝕、不自燃，一般不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的惰性氣體，占大氣體積分?jǐn)?shù)的78.12%，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定?；谄溥@種特性的存在，在石油企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用較為廣泛，本文就是在此基礎(chǔ)之上，對(duì)制氮機(jī)存在的故障進(jìn)行了分析，并探討了具體的維護(hù)措施，研究意義非凡。

2 制氮機(jī)概述

制氮機(jī)就是一種以空氣作為原材料，經(jīng)過(guò)各種各樣的物理方法對(duì)其進(jìn)行空氣分離，得到氮?dú)獾脑O(shè)備。一般情況下，制氮機(jī)分類方法不同，一般包括以下幾種分法：深冷空分法、分子篩空分法（PSA）和膜空分法，而工業(yè)上應(yīng)用的制氮機(jī)也可以分為三種，即PSA變壓吸附制氮機(jī)、深冷空分制氮機(jī)、膜空分制氮機(jī)。

一般海油系統(tǒng)采用的制氮機(jī)是按照膜分離技術(shù)設(shè)計(jì)的。制氮機(jī)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，采用優(yōu)質(zhì)的進(jìn)口膜管（如美國(guó) AIR PRODUCT 的PRISM膜）作為氣體分離的場(chǎng)所，由于各種氣體在膜中溶解速率和擴(kuò)散系數(shù)的差異，導(dǎo)致不同氣體在膜中相對(duì)滲透速率不同。根據(jù)這一特性，可將各種氣體分為“快氣”和“慢氣”，從而達(dá)到混合氣體分離之目的。壓力是這一過(guò)程必不可少的條件，膜的兩側(cè)要有壓差，才能將混合氣體分離，進(jìn)而制取較高純度的氮?dú)?。圖1為制氮機(jī)的工藝流程圖。

3 制氮機(jī)設(shè)備的特點(diǎn)

制氮機(jī)設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，有自己獨(dú)有的一些特點(diǎn)。這些特點(diǎn)的存在，使得制氮機(jī)的工作效率較高，被各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用。具體的特點(diǎn)如下：

3.1 生產(chǎn)氮?dú)夥奖?、快?/p>

制氮機(jī)在設(shè)計(jì)制造的過(guò)程中，引進(jìn)了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)：如膜分離制氮機(jī)采用的PRISM膜分離器是由多束細(xì)小的中空纖維絲組成，在中空纖維絲的內(nèi)孔均勻而薄薄地涂有上述的高分子分離膜。每個(gè)分離器含有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的纖維絲，在最小的空間里提供了最大限度的分離面積?？梢栽诙虝r(shí)間之內(nèi)，獲取我們需要的高純度氮?dú)狻Ｒ话銖拈_(kāi)機(jī)到生成成品氮?dú)馑钑r(shí)間≤5min。

3.2 使用方面

制氮機(jī)由于其自身設(shè)備中的結(jié)構(gòu)緊湊，使得其本身占地面積較小，沒(méi)有什么基建需要投資，只需要在使用的時(shí)候，現(xiàn)場(chǎng)有電源就可以了，所以說(shuō)其使用的時(shí)候很方便。

4 制氮機(jī)故障分析

為了有效提高設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的維修時(shí)效，保證作業(yè)的質(zhì)量及使企業(yè)效益最大化，這就要求對(duì)制氮設(shè)備的常見(jiàn)故障要有充分的了解、準(zhǔn)備以及制定相應(yīng)的維修應(yīng)對(duì)措施[1]。下面對(duì)制氮設(shè)備的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析探討。（表1）

當(dāng)然，還有很多常見(jiàn)的故障上表無(wú)法一一列述，故障的表現(xiàn)也千變?nèi)f化。

5 制氮機(jī)設(shè)備日常維護(hù)

膜分離制氮機(jī)核心部件是膜組件，影響膜組件使用壽命的主要指標(biāo)有：耐水性指標(biāo)，耐油性指標(biāo)，耐粉塵指標(biāo)。如果是普通的均質(zhì)膜管的話，吸水會(huì)膨脹，或水解，對(duì)膜管會(huì)造成無(wú)法修復(fù)的損壞；并且氣體含油超標(biāo)的話，膜管也會(huì)溶解造成無(wú)法修復(fù)的損壞；另外膜管的內(nèi)徑相對(duì)要大點(diǎn)，否則氣體里的塵埃會(huì)發(fā)生阻塞，傷害膜絲，造成無(wú)法修復(fù)的損壞。

其采用干濕法紡絲，不怕水，并且如果膜絲進(jìn)水還可以從氮?dú)舛思訅悍创党鰜?lái)；另外：其耐油性設(shè)計(jì)指標(biāo)為20PPM，是普通均質(zhì)膜管的4倍，當(dāng)然，耐油指標(biāo)高也是有限度的，超過(guò)了依然會(huì)造成損壞；最后：其膜絲內(nèi)經(jīng)為0.5mm，是普通均質(zhì)膜管的5倍，允許通過(guò)的塵埃會(huì)大很多，不容易產(chǎn)生堵塞而造成膜絲損壞。

為了保證制氮機(jī)時(shí)刻處于正常的狀態(tài)，需要有關(guān)維護(hù)維修人員對(duì)制氮機(jī)設(shè)備進(jìn)行普通的日常維護(hù)外，還需要針對(duì)膜管的特性進(jìn)行如下的保養(yǎng)工作：第一，定期檢查、清洗或更換3級(jí)濾器，保證其濾油濾塵的功能，確保進(jìn)膜管前的氣體符合膜的工作要求。保證膜管不受損害。第二，定期檢查冷干機(jī)冰種及其散熱器，保證冷干機(jī)工作正常，其散熱器處于良好工作狀態(tài)。第三，定期檢查加熱器及其溫控儀，以確保膜分離系統(tǒng)能在一定的溫度條件下工作。如果壓縮空氣沒(méi)有加熱就進(jìn)入膜組，系統(tǒng)會(huì)由于分離器被水和油腐蝕造成不可逆轉(zhuǎn)的損失和失效。第四，檢查過(guò)濾器的排污口是否堵塞。

6 結(jié)語(yǔ)

本文從制氮機(jī)的概述入手，探討了制氮機(jī)的優(yōu)良特點(diǎn)，然后根據(jù)制氮機(jī)中存在的故障進(jìn)行了分析，并提出了針對(duì)性的解決措施，最后研究了制氮機(jī)設(shè)備的日常維護(hù)措施，對(duì)于提高制氮機(jī)工作效率，減少故障發(fā)生頻率具有一定的積極作用。

【參考文獻(xiàn)】

【1】景興成.孟巴礦制氮機(jī)故障分析及應(yīng)對(duì)措施[J].煤炭科技，2010（02）：37-38.endprint