壓縮空氣系統(tǒng)改進的思路分享

壓縮空氣系統(tǒng)通常由一臺至數(shù)臺空壓機、儲氣罐、過濾器、壓縮空氣干燥機等組成，通過壓縮空氣管道與用氣端相連接，做好壓縮空氣系統(tǒng)的維護和改進工作有助于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。不過，由于企業(yè)的資金、時間、技術能力以及工況變化等因素影響，決定了壓縮空氣系統(tǒng)的維護與改進工作必然是一個持續(xù)不斷推進的過程。

發(fā)現(xiàn)問題→分析問題→解決問題，這是解決所有問題都遵循的基本規(guī)律和步驟，因此，壓縮空氣系統(tǒng)的維護與改進也分為“三步走”：第一步，發(fā)現(xiàn)并認識到有必要對壓縮空氣系統(tǒng)的異常情況做出反應（注意：這些異常情況頻繁出現(xiàn)或者會導致經(jīng)常性的生產(chǎn)中斷）；第二步，一旦決定解決這些異常情況或者問題，需要科學分析和制定合理的解決方案；第三步，解決方案實施。

這三步層層遞進，環(huán)環(huán)相扣，尤其是方案的實施不僅要解決頻繁出現(xiàn)的異常故障情況，還要有助于后續(xù)進行的工作，通過數(shù)據(jù)、信息收集，更方便的發(fā)現(xiàn)新問題，最終實現(xiàn)運行監(jiān)測、系統(tǒng)改進和成本節(jié)約。

第一步：發(fā)現(xiàn)問題

發(fā)現(xiàn)壓縮空氣系統(tǒng)存在的長期性隱性問題，而非簡單被動應對諸如跳機、噴油、燃爆等劇烈的顯性問題。提高可靠性，必須要有敏感的反應能力，能夠識別系統(tǒng)內的問題和終端使用點出現(xiàn)的生產(chǎn)問題。

那么如何發(fā)現(xiàn)壓縮空氣系統(tǒng)潛藏的隱性問題呢？我們可以將發(fā)現(xiàn)存在問題的思路轉換為“哪些因素影響了如下目標的實現(xiàn)”：

第一個目標：持續(xù)擁有壓縮空氣。當空壓機出現(xiàn)故障時問題很明顯，空壓機壞了，需要修理。如果這是工廠唯一的一臺空壓機，那么儲氣罐存儲的壓縮空氣用完之后很快就會沒有生產(chǎn)用氣了。這時候，最穩(wěn)妥的解決方案就是再采購一臺作為備用機，在主用空壓機故障、保養(yǎng)時啟用。

第二個目標：改善壓縮空氣質量。不管是噴油螺桿還是無油機，從空壓機出來的壓縮空氣基本都需要處理才能達到使用要求，其中混有多種會對用氣設備和產(chǎn)品質量帶來損害的雜質。主要有以下幾類：固體微粒、水、油和化學雜質。當然，根據(jù)周圍環(huán)境不同、用氣標準不同，需濾除的雜質也不同，需要改善的空氣質量內容也就不同。

固體微粒主要有非金屬粒子、重金屬粒子、有機性微粒（植物花粉、纖維類物質、動物毛發(fā)、皮屑和排泄物等）及有生命微粒（單細胞藻類、真菌孢子和病毒等）。固體微粒有時也通稱為“粒子”、“灰塵”、“塵粒”等。壓縮空氣中所含水分的主要形式有液態(tài)水（水滴、水霧）和氣態(tài)水（水蒸氣）兩種。液態(tài)水既有設備密封不嚴帶來的漏水、吸氣口進水，也有水蒸氣降溫凝結的水滴。水蒸氣主要來源是環(huán)境空氣中含有的水蒸氣，大氣中水蒸氣的含量與氣候條件和季節(jié)有關。壓縮空氣中油污染存在的形式有液態(tài)油（油滴、油霧）和油蒸汽兩種，油污染的來源可能是空壓機和氣動元件的潤滑油、油過濾器、環(huán)境空氣中的油蒸汽和油滴。壓縮空氣中的化學雜質主要以氣體的形式存在，最常見的化學污染物是二氧化硫氣體。

第三個目標：保持終端用氣環(huán)節(jié)的壓力穩(wěn)定。當用氣環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)壓力不足或者根本沒有壓力時，首先需要確認的是空壓機是否正常加載、運行，以及各個閥門是否正常開啟。但是當壓縮空氣比較復雜的時候，事情就會變得相當棘手，因為我們不知道到底是空壓機、后處理的機械問題，還是管路泄漏、控制系統(tǒng)故障。

第四個目標：運行管理的效率。隨著市場競爭壓力的不斷升級，通過壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能獲取經(jīng)濟效益是很多空壓機用戶的普遍選擇。當壓縮空氣系統(tǒng)的管理、運行成本遠遠高于同行時，那么就需要對壓縮空氣系統(tǒng)進行升級改進。

第二步：分析問題

不同的壓縮空氣系統(tǒng)，存在的問題和產(chǎn)生的原因各不相同，需要具體問題具體分析。筆者在此提供幾個特殊問題的解決思路：

1.系統(tǒng)管道改善。關?？諌簷C進行定期維護是非常常見的一種做法，在主管回路和生產(chǎn)供應線安裝隔離閥和旁通閥之前，完成這項任務的唯一方法是關閉整個系統(tǒng)。這就用戶不得不將檢修工作安排到半夜、周日，可供關閉整個系統(tǒng)的機會非常有限，比如在石化、鋼鐵等行業(yè)，常常只能在五一、國慶或春節(jié)這樣的節(jié)假日才可以停產(chǎn)運行，這就導致系統(tǒng)常常帶病或低效運行很長時間。而在可能的情況下增加旁路和隔離閥，這是一種不停機、不斷供進行系統(tǒng)檢修的好方法。

2.用于輸送壓縮空氣的鋼管、鍍鋅管道長期使用之后，不可避免的會生銹，銹渣、銹水會引起后端氣路和閥芯阻塞，造成密封磨損等，推薦使用不銹鋼或鋁合金管道，同時要避免直角彎管，以防造成壓力損失過大。

3.為了減輕干燥機的負擔，可以增設冷凝水分離器，為所有空壓機出口增加排水口。排除冷凝水對保護空壓機主機、潤滑油和下游工藝非常重要，所以許多冷凝水源都有兩個并聯(lián)的排水口，以防其中一個出現(xiàn)故障。在適當?shù)奈恢锰砑勇饵c探測儀是一項非常直觀且有用的監(jiān)控措施，以便讓干燥機處于良好的運行狀態(tài)。

4.采用變頻空壓機。當用氣需求變動較大較頻繁時，采購設備應首先考慮變頻空壓機，永磁變頻空壓機節(jié)能的原理與效果無需贅言。在不合適置換機器的工頻機房，可安裝流量控制器，以平衡管網(wǎng)系統(tǒng)壓力的波動，并通過使用較低壓力節(jié)省電費。

5.余熱回收。由于空壓機在工作過程中有大量電能轉換為熱量散逸掉，不僅浪費了能源費用，而且還會對設備造成不利影響，因此回收余熱可以用來解決員工生活用水、工業(yè)用熱水等需求。

6.進行壓縮空氣泄漏審計。工廠的壓縮空氣泄露量通常占供氣量的10%～30%，管理不善的工廠甚至可能高達50%。在供氣壓力為0.7MPa下的氣管中一個直徑1mm的泄漏小孔，每年導致的損失高達約3525度電。壓縮空氣泄漏存在的環(huán)節(jié)包括管道接口密封不嚴、管道銹蝕孔洞、不合理的油水排水時長等等。除了直接導致壓縮空氣系統(tǒng)壓力不足，提高氣源壓力之外，還可能需要額外啟動空壓機保壓，進一步造成電費成本增加。

進行壓縮空氣泄漏審計，不僅要防治“跑冒滴漏”，還要盡量降低系統(tǒng)的壓縮空氣壓力來減少系統(tǒng)泄漏量。

在以上環(huán)節(jié)中，市面上有現(xiàn)成的露點探測設備、流量控制設備、可視化超聲波泄漏檢測設備、零耗氣疏水設備等等，我們應善加利用，提高專業(yè)性和系統(tǒng)效率。

第三步：解決問題

根據(jù)以上分析，需制定科學、合理的改進方案，并嚴格實施。方案的制定與實施，一方面有賴于用戶的實際應用體驗，另一方面有賴于空壓機廠家、代理商以及第三方節(jié)能公司等提供專業(yè)的信息咨詢和可靠的實用工具。

在這一過程中，要使壓縮空氣系統(tǒng)的改進能完全對癥，并長期有效，離不開系統(tǒng)信息實時和長期數(shù)據(jù)的收集、歸集和分析，進而做出合理的預判。這就需要將系統(tǒng)進行物聯(lián)網(wǎng)+，即當前壓縮機行業(yè)風頭正盛的“云”、大數(shù)據(jù)。

小結

壓縮空氣系統(tǒng)維護和改進是一個長期持續(xù)的過程，不可能一蹴而就，也不可能畢其功于一役。從最低期望保供保壓，到中期期望效率提升，再到系統(tǒng)數(shù)據(jù)化、自動化、智能化，需要相當?shù)慕?jīng)濟、技術投入才能讓壓縮空氣系統(tǒng)更好的為用戶創(chuàng)造價值。

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