加氢纯化制氮装置操作技巧使用说明.docx
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加氢纯化制氮装置操作技巧使用说明
加氢纯化制氮装置操作说明
一、普氮装置开机步骤
1.1、开机操作前的准备
使用前请认真阅读有关说明书，注意正确使用。
1.2开机
1.2.1开启电控柜的电源开关。
1.2.2开启净化设备冷冻式干燥机，预冷3～5分钟。
1.2.3空压机加油到油位线。
1.2.4启动空压机向整机供气。
1.2.5调节调压阀，使仪表气压力在0.4～0.6MPa范围内。
1.2.6待净化空气缓冲罐压力升到0.7MPa，开启操作面板上的普氮启动按钮，控制系统启动，电磁阀按预定程序动作，气动阀也对应动作，制氮装置进入运行状态。
1.2.7缓慢开启制氮装置前调节阀，向制氮装置供气。
1.2.8变压吸附制氮装置刚进入运行状态，普氮纯度还不合格，普氮缓冲罐的普氮不要进行放空，待普氮缓冲罐压力上升到0.7MPa左右，手动打开调节不合格放空闸阀，放空流量控制在流量计面板显示流量90m3左右（普氮流量计要进行换算，面板显示数值约为实际流量值2倍，），待普氮纯度接近合格纯度99%时，调大不合格气放空调节阀，控制流量面板显示150m3以内，加快不合格氮气放空，普氮纯度合格后，普氮不合格放空气动阀自动关闭，普氮合格气气动阀自动打开。
注：
普氮放空转换开关手动闭合（正常状态）时，当普氮纯度不合格时，普氮不合格放空气动阀自动打开，普氮合格气出口气动阀自动关闭。
普氮放空转换开关手动断开时，当普氮纯度不合格时，普氮合格气出口气动阀打开，普氮不合格放空气动阀关闭。
1.2.9普氮纯度达到要求后，待氮气缓冲罐压力升到0.6Mpa时，则准备操作供气。
1.2.10供气时先用调压阀调整好普氮压力为0.55~0.6Mpa（可调），缓慢开启普氮合格气出气调节阀，注意流量计显示，注意保持压力。
1.3运行监测
设备在运行过程中,需定时检查各设备运行状况：
空压机是否工作正常，冷干机是否工作正常，进气温度是否正常，吸附压力是否正常，阀门动作时序是否正常，普氮纯度、压力、流量是否正常。
1.4注意定时排放冷干机、高效油水分离器、精密过滤器、活性碳过滤器内的污水杂质，每班至少排放5~8次，定时检查自动排水器工作是否正常。
1.5、停机操作
1.5.1关闭普氮合格气出气调节阀,停止供普氮。
1.5.2关闭制氮装置进气调节阀。
1.5.3按下操作面板上的制氮装置启/停开关，变压吸附制氮装置停止工作。
1.5.4关闭冷冻干燥机。
1.5.5关闭空压机停止供气。
1.5.6开启冷干机、过滤器、空气缓冲罐的球阀排污泄压后关闭。
1.5.7开启普氮缓冲罐的球阀排污泄压后关闭。
1.5.8关闭控制柜电源。
二、纯化装置开机步骤
2.1开机操作前
1）检查电压是否正常（请参照设备铭牌或者设备使用说明书）；
2）检查普氮气源或制氮设备是否已经正常开启；
3）检查普氮气源或制氮设备的供气纯度、压力、流量是否已经满足要求；
4）检查添加气氢气的压力（比普氮压力高0.05～0.1MPa）是否满足要求；
2.2开机
1）检查氢气气源是否正常。
2）检查冷却水是否正常。
3）打开冷却水进出口阀。
4）启动纯化机组冷冻式干燥机，并检查冷干机是否运行正常；
5）缓慢打开普氮进气阀为系统充压；
6）开启吸干机启动开关（禁止系统无压力启动吸干机，防止加热系统干烧）；
7）打开取样阀，通过取样口对高纯氮进行氧含量、氢含量及露点的检测分析；调节取样口调压阀,使高纯氮取样气压力控制在0.1MPa内；
8）调节氢气调压阀，比普氮压力高0.05～0.1MPa，缓慢打开氢气进气阀，设定通过氢气流量计前后调节阀来调节氢气流量。
在保证高纯氮氧含量正常的情况，逐渐调低氢气进气量，使氢含量在正常范围内。
2.3运行监测
2.3.1检查普氮压力、流量、纯度是否正常；
2.3.2检查添加气氢气的压力、流量是否正常；
2.3.3检查冷干机工作是否正常，定时排放污水杂质；
2.3.4检查干燥塔的加热系统是否已经正常启动；
2.3.5检查干燥塔的加热是否正常；
2.3.6检查电磁阀的开启顺序与气动阀是否同步；
2.4停机
由于在本装置中干燥塔的切换采用自动控制，因此要特别注意关机时间，除停电或其它意外故障外，一般应在干燥塔加热再生结束后停机，否则在重新开机自动切换后，在半周期内可能会出现露点不合格的氮气输出。
1）关闭高纯氮合格气出气阀；
2）关闭高纯氮取样阀。
3）按下吸干机启/停开关；
4）按下冷干机停止开关；
5）关闭氢气进气阀；
6）关闭普氮进气阀。
7）开启冷干机、吸干机、过滤器的球阀排污泄压后关闭。
3控制柜操作面板说明
3.1进气压力：
普氮进气压力
3.2出气压力：
高纯氮出气压力
3.3A塔压力：
吸干机A塔工作压力
3.4B塔压力：
吸干机B塔工作压力
3.5氢分析仪、露点仪、氧分析仪：
测量的是高纯氮的含氢量、露点、含氧量
3.6温控仪：
测量的是吸干机的再生加热温度,可设置加热温度上下限
3.7氮分析仪：
测量的是普氮的纯度
3.8制氮机的启/停按钮：
控制制氮机的启/停
3.9制氮机的运行指示：
显示制氮机的运行状态
3.10吸干机的启/停按钮：
控制吸干机的启/停
3.11吸干机的运行指示：
显示制氮机的运行状态
3.12制氮机放空转换开关：
正常工作为闭合状态，当普氮纯度不合格时，普氮不合格气放空气动阀打开，普氮合格气出气阀关闭；当普氮纯度合格时，普氮不合格气放空气动阀关闭，普氮合格气出气阀打开；处于断开状态时，与闭合时相反。
3.13纯化装置放空转换开关：
正常工作为闭合状态，当高纯氮含氧量、含氢量不合格时，高纯氮不合格气放空气动阀打开，高纯氮合格气出气阀关闭；当高纯氮含氧量、含氢量合格时，高纯氮不合格气放空气动阀关闭，高纯氮合格气出气阀打开；处于断开状态时，与闭合时相反。
3.14A塔加碳指示：
显示A塔分子筛正常下沉到一定程度时，提示需要添加分子筛
3.15B塔加碳指示：
显示B塔分子筛正常下沉到一定程度时，提示需要添加分子筛
3.16氢含量报警：
显示高纯氮含氢量过高报警，可在仪表上设置报警上下限
3.17露点报警：
显示高纯氮露点不合格报警，可在仪表上设置报警上下限
3.18氧含量报警：
显示高纯氮含氧量过高报警，可在仪表上设置报警上下限
4、制氮装置维护保养及检修
4.1、设备维护要求
4.1.1碳分子筛是制氮设备的核心，为防止污染而失效，必须严格控制空压机排气含油量,并定期更换过滤器滤芯和活性炭过滤器内活性炭。
4.1.2定期检查压紧气缸压力表，若无压力或脱附过程压力下降时则说明气缸不能正常压紧碳分子筛，应及时排除故障，以防止碳分子筛未被压紧而窜动造成分子筛粉化。
分子筛间隙重组或正常损耗发生碳位报警时，应及时停机添加碳分子筛。
4.1.3正在运行过程中，如发现消声器放空口有大量黑色粉尘喷出时，应及时停机查找原因，避免碳分子筛粉化加剧。
4.1.4碳分子筛的储存、运输及装卸均不会对人体有害，填充碳分子筛时可戴护目镜、呼吸过滤器及用抽气扇，填充后应以肥皂洗净皮肤接触处。
4.1.5发生氮气纯度报警、碳位报警和吸附压力下降等故障时应及时查找原因并排除故障。
4.1.6设备连续运行时，应经常检查各管道连接处的气密性，不得有漏气现象；经常检查气动阀、冷冻干燥机的运行状态是否正常。
4.1.7设备长期搁置不用或间断使用时，应保证每月开机一次，每次四小时，以此来保证设备始终处于待机状态。
4.1.8参照过滤器、冷冻干燥机、仪表阀门、压力容器等使用说明书或文件定期进行维护。
4.2、日常设备维护表
对下列项目，在正常情况下，每天至少检查一次，并按下表的要求检查，检查情况和处理结果做好记录。
序号
项目
检查内容
维护时期
1
各阀门开关状态
阀门开关状态是否正确
设备开、停机时
2
压紧气缸压紧状态
压紧气缸压力是否正常
设备开、停机时
3
消声器排气状态
消声器是否排出粉尘
设备运行过程中
4
空气缓冲罐排污阀排污
排污是否正常
开机前、停机后
5
净化空气储罐排污阀排污
排污是否正常
开机前、停机后
6
过滤器自动排污
排污是否正常
设备运行过程中
7
过滤器压差表压差
指针是否达到红区
吸附压力是否下降
设备运行过程中
8
各仪表读数
是否正常
设备运行过程中
9
空压机、冷冻干燥机运行状态
如出气温度、油面等是否正常
设备运行过程中
10
各管道连接处的气密性
是否漏气
设备运行过程中
4.3、设备故障与排除方法
序号
故障现象
故障原因
排除方法
1
纯度不合格长时报警
1、产气量过大；
2、吸附压力下降；
3、冷冻干燥机压差大；
4、过滤器压差大；
5、气动阀不动作或漏气；
6、氮气分析仪失灵；
7、分子筛失效。
1、调节产气量
2、检查空压机或气源；
3、检修冷冻干燥机；
4、更换滤芯；
5、检修对应电磁阀和气动阀；
6、检修氧分析仪；
7、更换分子筛。
2
碳位报警
1、PLC程序错乱；
2、压紧气缸报警装置失灵；
3、碳分子筛正常下沉。
1、检修PLC；
2、检修报警装置；
3、添加碳分子筛。
3
消声器喷粉尘
1、碳分子筛未被压紧；
2、吸附塔下棕垫破损；
3、吸附塔中部取气器钢丝网破损。
1、检查气缸和吸附塔上孔
板；
2、更换吸附塔下棕垫；
3、更换钢丝网。
4
缓冲罐排污阀排出碳分子筛颗粒
吸附塔上部密封故障
停机检查吸附塔上部密封
5
空气储罐排污阀排出活性炭碎小颗粒
活性炭过滤器下孔管钢丝网破损。
更换下孔管钢丝网
6
净化空气储罐排污阀排出油污
1、活性炭失效；
2、过滤器压差表读数大于0.035MPa；
3、自动排污阀不排污；
4、空压机排气含油量过高。
1、更换活性炭；
2、更换滤芯；
3、检修自动排污阀；
4、参照空压机使用说明书。
7
冷冻干燥机故障
参照冷冻干燥机使用说明书
8
空压机故障
参照空压机使用说明书
5、纯化设备维护保养及检修
设备的切换有程序自动控制，在正常运行时无须用手动操作，但要对其进行定期检测。
由于冷冻干燥机是本装置的辅助设备，且为运动部件，因此，要对冷干机进行定期的保养，具体保养措施请参照冷干机使用说明书。
5.1维护保养
1）定期对冷干机进行维护和保养，具体保养措施请参阅冷干机使用说明书；
2）设备在第一次开机运行一段时间后，管道接头由于热胀冷缩而引起漏气应注意观察，如发现应立即排除；
3）在设备运行过程中，经常注意观察各仪表显示是否正常，每一至二小时记录一次；
4）在设备运行过程中应经常注意观察电气系统是否运转正常，干燥塔的中心及床层温度是否在正常范围内，严防失控超高温烧坏设备；
5）开启流量计时，要缓慢转动手轮，以免破损流量计；
6）设备在运行期间如果出现电网故障、普氮故障和干燥塔超温等意外故障应使设备停机，排除故障后，重新运行；
7）正常运行情况下，应每隔一年检查气动阀易损件，如发现渗漏，应停机对气动阀进行检修，然后复位到原记录状态，重新启动设备。
5.2检修：
1）检查气动阀的气密性，主要检查气动阀是否有内部泄漏；
2）长期运行中，产品气露点达不到指标时,应该提高干燥塔再生温度，同时加大再生气流量，对干燥塔进行彻底再生，如仍然达不到要求，则应更换分子筛；
3）在长期运行过程中由于污染物积聚在过滤器滤芯中，使进出口压力降增大，当压力降超过0.035MPa时，应用中性洗涤剂清洗或更换；
4）通电加热后发现温度指示变化很慢或没有变化，则可能热电偶断路或接触不良，并检查电热管是否有问题；
5）由于长期使用，如果分子筛已经失效，应立即更换。
5.3故障排除
5.3.1无法启动
状态
故障原因
处理方法
电源供应异常
断路器损坏或跳脱
确定电源是否有欠相短路、接地现象，并检查电源开关是否损坏
电压异常
请依照铭牌上表示的额定电压指示校核
断线
查找断点，并维修
电器组件故障
电源开关损坏
如无法检修则应更换
电源适配器故障
检查接线是否正确
无法检修则应更换
CPU故障
检查接线是否正确
无法检修则应更换
5.3.2产品气压力过低
状态
故障原因
处理方法
系统配置异常
管路阀门未全开
调节阀门流量
工作压力与冷干机型号不匹配
增大进气压力
更换冷干机
系统严重漏气
检查泄漏点，并维修
系统压降异常
催化剂或者分子筛粉化
更换
过滤器阻塞
清洗
无法检修则应更换
5.4设备正常运行，但是指标不合格
状态
故障原因
处理方法
氧含量超标
加氢量不足
调整加氢流量
仪表故障
用标气校准
维修
无法检修则应更换
氢含量超标
加氢过量
调整加氢流量
仪表故障
（仪表用户自备）
用标气校准
维修
无法检修则应更换
露点不合格
仪表故障
用标气校准
维修
无法检修则应更换
冷干机故障
检查冷干机运行是否正常，如有故障，请参照冷干机使用说明书进行检修
无法检修则应更换冷干机
干燥塔故障
延长干燥塔的再生加热时间
提高干燥塔的再生加热温度
加大再生气流量
无法检修则应更换分子筛
产品气流量不足
出口阀门开度太小
调节设备出口阀门的开度
进口普氮气体流量不足
增加进口普氮气体流量
进口普氮气体压力偏低
提高进口普氮气体压力
设备出口压力过低
调节调压阀，增加出口气体的压力
用户管路故障
检修用户管路
冷干机阻力过大
检修并排除故障
干燥塔阻力过大
检修并排除故障
系统严重漏气
检修并排除故障
产品气压力过低
设备出口调压阀故障
调节出口调压阀的出口压力
进口普氮气体压力偏低
提高进口普氮气体压力
用户管路故障
检修用户管路
冷干机阻力过大
检修并排除故障
干燥塔阻力过大
检修并排除故障
系统严重漏气
检修并排除故障
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