降低空氮站空压机维修频次.doc

采气一厂2011年度QC
成果交流材料

降低空氮站空压机维修频次

完成单位：第一采气厂第一净化厂
编 写 人： 李 新 宇

2011 年12月12日

一、概 况
第一净化厂改扩建工程空氮站，始建于2003年，是保证全厂工艺装置安全生产的辅助生产设施，为全厂的调节阀、连锁阀等仪表提供动力，并提供全厂各装置吹扫所用的工厂风，为净化装置以及其它装置的开、停车提供氮气。空氮站现有两台LU910-75WAI型螺杆式空气压缩机。螺杆式空气压缩机靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化来压缩空气。转子附在与它精密配合的机壳内转动，使转子齿槽之间的气体沿着转子轴线不断地产生周期性的容积变化，由吸入侧推向排出侧,完成吸入、压缩、排气三个工作过程。螺杆空压机工作流程由润滑油流程和空气流程组成，如下图所示。

图1-1
润滑油流程：润滑油在系统中依靠油气分离器与空气端注油口之间的压差而流动。当压缩机启动时，油在压差的作用下流出油气分离器，冷油经油过滤器后喷入空气端压缩腔。当油温升高，达到一定温度，温控阀旁通打开，部分油进入油冷却器，再经油过滤器过滤后喷入空气端压缩腔及各用油点。
空气流程：空气通过吸气过滤器及开着的吸气调节器进入空气端，随着阳、阴转子的旋转，吸入的空气被压缩。在压缩过程中油喷入压缩腔，随着转子的不断旋转增加了油、气混合气的压力，混合气通过空气端的排气口进入油气分离器，进行油气分离。通过分离器滤芯的压缩空气经最小压力阀流到后冷却器，压缩空气经后冷却器的冷却后，再经机组空气出口流到用户用气管网。
二、QC小组基本情况
（一）小组概况
小组名称
生产二车间QC小组
成立时间
2011.3
课题名称
降低空氮站空压机维修频次
小组类型
现场型
组长
柴 华
活动日期
2011.4.1～2011.11.30
课题注册
2011.3
小组成员
10人
QC教育时间
100小时以上
活动频次
1次/月
出勤率
100％
（二）小组成员状况表
序号
姓名
性别
文化程度
职务
QC职务
1
柴 华
男
本科
副 厂 长
组 长
2
薛仁雨
男
本科
车间主任
副组长
3
张树勇
男
本科
车间副主任
组员
4
黄东江
男
本科
车间技术员
组员
5
李春亮
男
专科
车间技术员
组员
6
薛庆莉
女
专科
车间技术员
组员
7
陈 武
男
专科
技 师
组员
8
俞佰涛
男
专科
技 师
组员
9
王晓青
女
本科
助理工程师
组员
10
李新宇
男
本科
助理工程师
组员
（三）本课题活动时间：2011年4月～2011年11月
三、选题理由
针对空氮站空压机在运行中因自停频率高，维修频繁，影响着氮气和工厂风的平稳供应。为减少空压机的维修频次，降低自停频率，制定相应措施和实施相应改造，特成立此QC活动小组。
四、现状调查
空氮站空压机在运行中易出现因排气温度高而自停，尤其在夏季净化装置检修时期。在2010一年中1#空压机自停12次，2#空压机自停9次。空压机每次自停，车间都会组织相关人员对空压机进行检查和维修，但效果一直不佳。
五、确定目标
本QC活动小组经过现场调查、认真分析后确定如下目标：
1、降低空压机自停频次，保证空压机的平稳运行；
2、减轻员工维修空压机工作量。
六、原因分析
针对空氮站空压机因排气温度高而导致自停频繁，维修频率高，活动小组成员通过现场调查、试验，在人员、设备、工艺、管理、环境等五方面进行了认真的原因分析，列出了导致排气温度过高的因素。

七、原因确认
根据原因分析确定出的主要因素，活动小组成员采用查资料、看现场，结合每次的维修措施及实施效果，确定出要因和非要因。
（一）温控阀
温控阀根据流入油的温度控制油量在油冷却器和旁通油量之间的比例，防止排气温度过高或过低。若油温升高到70℃以上则温控阀缓慢打开，至85℃时全开，此时润滑油会全部经过油冷却器再进入机体。当温控阀故障，自油气分离器来的高温油全部经温控阀旁通直接进入机体，使得油冷却器通道不能全部打开，高温油不能得到冷却，随着运行时间的增加，油温升高，导致排气温度过高，达105℃时造成空压机连锁自停。活动期间，活动小组成员对温控阀进行检测，温控阀完好。
结 论：非要因
（二）润滑油质量
润滑油在系统起冷却、润滑、密封、降噪作用 ，作为冷却剂，它可有效控制因压缩放热引起的温升。空氮站空压机采用LT-3046螺杆压缩机润滑油，该润滑油抗氧化稳定性高；起泡倾向小，有利于气油分离。在运行过程中，车间每月对润滑油油品进行检测，根据油品检测数据和润滑油液位对润滑油进行及时更换和补充，保证润滑油液位足够，油品合格，2011年7-9月份1＃空压机和2＃空压机油品监测数据结果如下表。
日期
2011.07.31
2011.07.31
2011.08.30
2011.08.30
2011.09.30
2011.09.30
设备名称
1＃空压机
2＃空压机
1＃空压机
2＃空压机
1＃空压机
2＃空压机
污染度
5.3
140.7
0.4
3.3
2.8
8.7
油质
良好
报废
良好
良好
良好
堪用
备注

更换机油

结 论：非要因
（三）循环水水质
第一净化厂通过在循环水中加入缓蚀阻垢剂WT-227，氧化型杀菌剂WT-318 ，非化型杀菌剂WT-809三种药剂提高循环水水质。药剂投加方式有正常投加和非正常投加两种方式。正常投加是根据循环水系统的水平衡计算出每天必须投加的药剂量；非正常投加是指在正常投加后，通过分析循环水水质，达不到控制指标时进行补加的药剂。活动期间，小组成员循环水水质根据测定值进行分析，发现循环水水质达标，循环水水质测定结果如下表。

总磷(mg/L)
浊度(mg/L)
浊度(mg/L)
pH
镁离子(mg/L)
钙离子(mg/L)
控制标准
5.3～13
≤10
≤10
7.5～9
≤17
≤200
分析结果
8.58
2.23
6.21
8.93
1.49
1.99
结 论：非要因
（四）循环水流速
空氮站循环水和400万装置循环水是由复线循环泵提供，压力为0.5Mpa。由于400万装置已使用大量的循环水，而空氮站是复线的末端，循环水进空氮站的压力降为0.40MPA，造成循环水流通不畅，流速减慢，油冷却效果不好。活动期间，小组成员将循环水外排，提高循环水流速，发现将循环水外排，提高循环水流速可控制空压机排气温度。
结论：要因
（五）油冷却器结垢
由于循环水在油冷却器内流动时流速低，出口温度高，有利于循环水中硬度离子析出和其他杂志在管束内沉积，造成管束结垢形成堵塞。活动期间，活动小组成员对油冷器进行进行了检查，发现冷却器部分管束内壁附有较多钙镁离子类的泥糊状结垢物，管束结垢比较严重，如下图所示。

结 论：要因
八、制定对策
根据要因，小组全体成员认真分析，制定如下对策：
序号
要 因
措 施
目 标
完成时间
1
循环水流速低
在空氮站空压机循环水进口管线上增设管道泵
增加循环水流速，提高冷却效果
2011.5
2
油冷却器管束结垢
定期清洗油气冷却器管束，防止管束结垢堵塞
保证油气冷却器管束疏通，循环水流动畅通，提高换热效果
2011.7
（一）增设管道泵
由于循环水进空氮站压力低，流动缓慢，出口温度高，易造成硬度离子析出，导致油冷却器管束结垢，造成换热效果不好，小组成员经过广泛调研， 认真讨论，决定在循环水进口增设一台小型管道泵，管道泵安装如下图。

（二）清洗冷却器管束
针对油冷却管束结垢严重，活动期间，小组成员对两台空压机油冷却器管束，空气冷却器管束进行了仔细检查，彻底疏通油冷却管束，保证油冷却器管束疏通，循环水流动畅通，提高换热效果。
九、效果检查
通过以上措施的实施，取得了以下的效果：
（一）循环水系统运行良好，油冷却器管束结垢减少
空氮站空压机循环水进口管线上增加管道泵后，循环水进油冷却器压力增至0.7Mpa，流速增加，出口温度降低，管束结垢减少，截止目前未发现结垢现象。
（二）空压机自停频次减少，维修频次降低
经过采取措施后，空压机在运行过程中，排气温度70-85摄氏度之间，运行良好，截止目前尚未出现自停现象。
九、存在问题及今后打算
通过QC活动小组成员共同的努力和研究，小组成员对空压机循环水管路进行了改造，清洗了油气冷却器管束，降低了空压机的维修频次，但在运行过程中还存在着一些问题，需要更进一步的研究。
因第一净化厂循环水负荷大，单一冷却方式存在导致空压机自停的风险，可将空压机冷却方式改造为空冷和水冷相结合，降低自停风险，同时减少频繁启停设备造成的无功能耗，节约能源。
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