1. Problemas de calidad del gas natural
Pureza reducida:
El aceite lubricante dentro del compresor puede mezclarse con nitrógeno. Por ejemplo, en un compresor de pistón, se necesita aceite lubricante entre el pistón y la pared del cilindro para reducir la fricción y sellar. Si el sello no es bueno, el aceite lubricante se descargará junto con el nitrógeno, reduciendo así la pureza del nitrógeno. Además, si no hay un buen dispositivo de filtrado en la entrada del compresor, las impurezas externas como polvo, humedad, etc. también ingresarán al sistema de compresión y contaminarán el nitrógeno.
Para industrias como la fabricación de chips electrónicos, que tienen requisitos extremadamente altos de pureza del nitrógeno, cualquier ligera disminución en la pureza puede afectar la calidad del producto. Por ejemplo, en el proceso de fotolitografía de semiconductores, una pureza de nitrógeno insuficiente puede provocar que el rendimiento de la fotorresistencia se deteriore, lo que afecta la precisión y el rendimiento del chip.
Aumento del contenido de humedad:
Si el nitrógeno no se seca completamente antes de la compresión, o si hay un problema con el sistema de enfriamiento durante el proceso de compresión, el agua en el nitrógeno se condensará. Por ejemplo, cuando se reduce la temperatura del nitrógeno comprimido, el vapor de agua que contiene alcanza su punto de rocío y se licua. Esta agua líquida puede corroer los componentes internos del compresor y también degradar la calidad del nitrógeno.
En la producción química, el exceso de agua puede reaccionar con ciertos productos químicos y afectar el progreso normal de las reacciones químicas. Por ejemplo, en el proceso de síntesis de amoníaco, el agua reaccionará con el catalizador y reducirá la actividad del mismo.
2. Problemas de funcionamiento del equipo
Presión anormal:
Los daños en la válvula de escape o la válvula de admisión del compresor provocarán una presión anormal. Si la válvula de escape no se puede abrir normalmente, la presión en el cilindro será demasiado alta, lo que representa un riesgo de explosión; si la válvula de admisión no se puede cerrar normalmente, la presión en el cilindro no cumplirá con los requisitos de diseño, lo que afectará la eficiencia de compresión. del nitrógeno.
Además, los bloqueos o fugas de tuberías también pueden provocar cambios de presión. El bloqueo de las tuberías aumentará la resistencia de escape y provocará un aumento de la presión; las fugas de las tuberías provocarán una caída de presión y el nitrógeno filtrado también puede causar riesgos de seguridad porque el nitrógeno reducirá el contenido de oxígeno en el entorno circundante y provocará asfixia.
temperatura alta:
El proceso de compresión es un proceso adiabático. Cuando el gas se comprime, su energía interna aumenta y la temperatura se eleva. Si el sistema de enfriamiento falla, como si la bomba de agua de enfriamiento se daña, el radiador enfriado por aire se bloquea, etc., el calor no se puede eliminar a tiempo, lo que hará que la temperatura del compresor sea demasiado alta. La temperatura excesiva no sólo afecta el rendimiento y la vida útil del compresor, sino que también puede provocar reacciones químicas en el nitrógeno.
Por ejemplo, a altas temperaturas, ciertas impurezas del nitrógeno pueden reaccionar químicamente con sustancias dentro del compresor, dañando el equipo; al mismo tiempo, las altas temperaturas también reducirán el rendimiento del aceite lubricante y agravarán el desgaste del equipo.
Vibración y ruido del equipo:
El funcionamiento desequilibrado del compresor puede provocar vibraciones y ruido. Por ejemplo, el desgaste desigual del pistón en un compresor de pistón y la holgura del mecanismo de biela del cigüeñal pueden provocar vibraciones. La vibración no solo afecta la estabilidad y la vida útil del compresor en sí, sino que también puede provocar que las tuberías de conexión se aflojen y produzcan fugas.
El ruido excesivo no sólo supone una amenaza para la salud de los operadores, sino que también puede violar las regulaciones sobre ruido en el lugar de trabajo. Por ejemplo, en algunos talleres de fábrica con requisitos estrictos sobre control de ruido, un compresor que haga demasiado ruido puede no funcionar correctamente.
3. Cuestiones de seguridad
Peligro de asfixia:
El nitrógeno es un gas asfixiante y si se filtra durante el proceso de compresión reducirá el contenido de oxígeno en el ambiente circundante. Si las personas se encuentran en un ambiente con poco oxígeno, pueden experimentar síntomas como mareos, náuseas y dificultad para respirar y, en casos graves, pueden asfixiarse y morir.
El peligro de fugas de nitrógeno es mayor, especialmente en espacios reducidos o mal ventilados, como las salas de compresores subterráneas. Sin un buen sistema de ventilación, las fugas de nitrógeno pueden causar fácilmente víctimas.
Peligro de explosión:
Aunque el nitrógeno en sí es un gas inerte, si se mezclan en el compresor gases inflamables y explosivos como hidrógeno y oxígeno, puede producirse una explosión en determinadas condiciones (como alta presión, alta temperatura, etc.).
Además, si el equipo eléctrico del compresor no cumple con los requisitos a prueba de explosiones, puede provocar una explosión en un entorno con gas o polvo inflamable. Por ejemplo, en el taller de producción de una empresa química, puede haber una pequeña cantidad de gas inflamable en el aire circundante, por lo que el equipo eléctrico del compresor debe adoptar un diseño a prueba de explosiones.
Métodos de procesamiento
1. Cómo abordar los problemas de calidad del gas natural
Cómo afrontar el problema de la pureza reducida
Evite que el aceite lubricante se mezcle: para los compresores que son propensos a fugas de aceite lubricante (como los compresores de pistón), se puede utilizar tecnología de lubricación sin aceite, como el uso de materiales autolubricantes para fabricar anillos de pistón y rellenos. Al mismo tiempo, revise periódicamente los sellos del compresor y reemplácelos a tiempo si se detectan desgastados o dañados. Se instala un separador de aceite eficiente en la salida del compresor para separar el aceite lubricante mezclado con nitrógeno para garantizar la pureza del nitrógeno.
Filtración de impurezas: Instale filtros multietapa en la entrada del compresor, incluidos filtros de efecto grueso, efecto medio y alta eficiencia, para eliminar impurezas como polvo y partículas. Para escenarios de aplicación con requisitos de pureza extremadamente altos, como la industria electrónica, también se puede instalar una torre de adsorción en la entrada para utilizar adsorbentes como carbón activado y tamices moleculares para eliminar trazas de materia orgánica, humedad y otros gases de impurezas en nitrógeno. Y reemplace los filtros y adsorbentes periódicamente para garantizar la eficiencia de filtración y adsorción.
Abordar la cuestión del aumento del contenido de humedad
Tratamiento de secado: Antes de la compresión, el nitrógeno se seca completamente mediante liofilización, secado por adsorción y otros métodos. La liofilización es el proceso de reducir la temperatura del nitrógeno para separar el vapor de agua en agua líquida; el secado por adsorción es el proceso de utilizar desecantes (como gel de sílice, alúmina, etc.) para adsorber la humedad en el nitrógeno. Durante el proceso de compresión, asegúrese del funcionamiento normal del sistema de enfriamiento para evitar que el gas comprimido a alta temperatura vuelva a condensar vapor de agua durante el proceso de enfriamiento.
Medidas de drenaje: Instale una válvula de drenaje en el punto más bajo del tanque de agua del compresor y la tubería para drenar regularmente el agua líquida acumulada. Para sistemas de compresión grandes, se puede instalar un dispositivo de drenaje automático para drenar automáticamente el sistema según el nivel de líquido o el intervalo de tiempo. Al mismo tiempo, se registran y monitorean las condiciones de drenaje para detectar cambios anormales en el contenido de humedad de manera oportuna.
2. Soluciones a problemas de funcionamiento de equipos
Manejo de problemas de presión anormal
Inspección y mantenimiento de válvulas: inspeccione periódicamente las válvulas de entrada y escape del compresor y determine si las válvulas funcionan correctamente mediante pruebas de presión, escucha, etc. Si se descubre que la válvula está dañada, deberá reemplazarse a tiempo. La superficie de sellado de la válvula se puede rectificar y reparar para garantizar el rendimiento de sellado de la válvula.
Inspección y mantenimiento de tuberías: Inspección periódica de tuberías, incluida la inspección visual (comprobación de grietas, corrosión, etc.) y pruebas de presión. Para las tuberías obstruidas, se puede utilizar una limpieza química (para eliminar incrustaciones internas, etc.) o un desatascador mecánico (como el uso de herramientas para desatascar tuberías). En caso de fugas en las tuberías, primero puede utilizar agua jabonosa u otros métodos para encontrar el punto de fuga y luego reemplazar el sello o las partes dañadas de la tubería.
Cómo afrontar los problemas de altas temperaturas
Mantenimiento del sistema de enfriamiento: revise periódicamente los distintos componentes del sistema de enfriamiento, como la bomba de agua, el radiador, las tuberías de agua en el sistema de enfriamiento por agua y el ventilador y el radiador en el sistema de enfriamiento por aire. Asegúrese de que la bomba de agua esté funcionando correctamente, que las tuberías de agua no estén bloqueadas ni tengan fugas, que el ventilador esté girando normalmente y que no haya acumulación de polvo en el radiador. Para los sistemas de refrigeración por agua, también es necesario comprobar periódicamente la calidad del agua de refrigeración para evitar la formación de incrustaciones y corrosión.
Monitoreo y control de temperatura: Instale sensores de temperatura para monitorear la temperatura de las partes clave, como el cilindro del compresor y el puerto de escape. Cuando la temperatura se acerca o supera el umbral de seguridad establecido, el sistema de control ajusta los parámetros de funcionamiento del compresor (como reducir la velocidad, reduciendo el volumen de aire de admisión y de escape, etc.) o iniciar medidas de enfriamiento de emergencia (como aumentar la cantidad de agua de enfriamiento).
Tratamiento de problemas de vibración y ruido en equipos
Ajuste de balanceo y reparación de componentes: Para compresores que vibran debido a un funcionamiento desequilibrado, como los compresores de pistón, se debe revisar el desgaste de componentes como el pistón, el cigüeñal y la biela. Los pistones con desgaste desigual deben reemplazarse o repararse y debe reajustarse la precisión de montaje del cigüeñal y la biela para garantizar el equilibrio de todos los componentes. Al mismo tiempo, compruebe la fijación de los pernos de anclaje del compresor y de los tubos de conexión. Si están flojos, apriételos a tiempo.
Medidas de reducción de vibraciones y ruido: Instale almohadillas amortiguadoras o amortiguadores en la base del compresor para reducir la transmisión de vibraciones al suelo y al entorno circundante. Para solucionar el problema del ruido, se puede instalar una cubierta insonorizante alrededor del compresor y se pueden utilizar materiales que absorban el sonido (como algodón absorbente de sonido, espuma plástica, etc.) para reducir el ruido. Al mismo tiempo, se instalan silenciadores en la entrada y salida del compresor para reducir el ruido del flujo de aire.
3. Cómo abordar los problemas de seguridad
Prevención y tratamiento de los riesgos de asfixia
Medidas de detección de fugas y ventilación: Instale equipos de detección de fugas de nitrógeno, como monitores de contenido de oxígeno, detectores de concentración de nitrógeno, etc., en la sala de compresores y áreas donde puedan ocurrir fugas de nitrógeno para monitoreo en tiempo real. Si se detecta una caída en el contenido de oxígeno o un aumento anormal en la concentración de nitrógeno, se emitirá una alarma inmediatamente. Asegúrese de que el lugar de trabajo esté bien ventilado. En las salas de compresores cerradas, se deben instalar equipos de ventilación suficientes, como ventiladores de extracción, para reponer el aire fresco de manera oportuna.
Capacitación del personal y medidas de emergencia: Brindar capacitación sobre el riesgo de asfixia a los operadores para que comprendan los peligros del nitrógeno y los métodos de operación correctos. Desarrollar planes de rescate de emergencia, incluidas medidas de primeros auxilios en caso de accidentes por asfixia (como el uso de respiradores de oxígeno para primeros auxilios) y evacuación de personal. Realizar simulacros de emergencia periódicamente para mejorar la capacidad de respuesta del personal ante emergencias.
Prevención y tratamiento de riesgos de explosión
Monitoreo de gases y diseño a prueba de explosiones: Instale un sistema de monitoreo de gases para monitorear la composición del gas alrededor del compresor en tiempo real para evitar que los gases inflamables y explosivos se mezclen con el nitrógeno. Para el equipo eléctrico del compresor, se debe adoptar un diseño a prueba de explosiones, como motores a prueba de explosiones, interruptores a prueba de explosiones, etc., y el equipo eléctrico debe estar bien conectado a tierra para evitar explosiones causadas por la acumulación de electricidad estática.
Procedimientos operativos de seguridad y control de presión: Establecer procedimientos operativos de seguridad estrictos y prohibir operaciones que puedan producir chispas o llamas abiertas cerca del compresor. En el compresor se instala una válvula de seguridad de presión. Cuando la presión supera el valor establecido, la válvula de seguridad se abre automáticamente para liberar gas y evitar una explosión causada por una presión excesiva. Al mismo tiempo, el sistema de control de presión debe inspeccionarse y mantenerse periódicamente para garantizar su funcionamiento normal.
