动力车间提高仪表风系统功效课题

提高仪表风系统功效小组名称：表活剂动力车间方舟QC小组活动时间：2011年1月-2011年12月发布人：所在单位：大庆油田化工有限公司表活剂分公司动力车间目 录一、小组简介 (3)二、选题理由 (5)三、现状调查 (5)四、制定目标 (8)五、原因分析 (8)六、要因确定 (11)七、制定对策 (16)八、对策实施 (17)九、效果验证 (21)十、经济效益和社会效益 (23)十一、巩固措施 (23)十二、总结和今后打算 (24)提高仪表风系统功效大庆油田化工集团表活剂分公司动力车间方舟QC小组1、 小组简介小组所在单位大庆油田化工有限公司东昊表活剂分公司动力车间小 组 名 称方舟QC小组活 动 课 题提高仪表风系统功效成 立 日 期2009年4月注册时间2009年活 动 次 数15次注册编号活 动 时 间2009年课题类型现场型姓 名性别年龄文化程度职 称组内分工男42研究生高级工程师组长男42大学工程师副组长男45大学工程师副组长男33研究生工程师组员男42大专助理经济师组员男49大学工程师组员女29大学助理工程师组员小组活动概况时 间地 点活动内容安排组织人2010年1月动力车间空压系统现状调查2010年2月动力车间空压系统原因分析及要因确认2010年3月动力车间空压系统制定对策、确立方案及施工准备2010年4-5月动力车间空压系统对策实施2010年6-12月动力车间空压系统效果验证2010年12月动力车间空压系统活动总结二、选题理由装置存在问题：1. 动力车间作为辅助车间肩负保障生产车间平稳生产、完成生产任务的重任，车间仪表风系统能向各生产车间提供优质的仪表风，避免生产车间因气动阀门失灵造成生产事故。

2. 每年因气动阀门损坏需更换增加了耗材成本。

3. 冬季运行期间由于露点问题造成的仪表风管线发生冻堵事故等情况均为目前车间急需解决的问题。

4. 空压机在未经过优化流程中进行运转，造成频繁加、卸载状态，长期运转对系统及设备本身造成损坏。

车间面临困境：1.对生产装置气动阀门年检修费用较高、在特殊情况下气动阀损坏更换费用昂贵。

2.空压机常年处于劣汰运转状况，造成大量电能浪费及设备耗损。

3.无热再生干燥器由于压缩空气温度较高造成内部干燥剂极易失效，更换干燥剂周期较短，造成耗材费用加大。

4.冬季由于仪表风系统无热再生干燥器、空压机工作状态异常，仪表风露点较高，室外管线易造成冻堵事故发生。

小组选定课题：提高仪表风系统功效三、现状调查动力车间空压站内共计5台空压机、3台无热再生干燥器，空压系统投用设备主要为2台空压机启动2台无热再生干燥器启动，原有空压系统主要运转流程为：空压机 微油粗过滤器 无热再生干燥器 微油精过滤器 储气罐 仪表风用户。

空压机在运转过程中，由于室内空气质量及温度的影响顶部散热器散热效果出现异常，造成空压机机头温度偏高（60-90℃），当温度持续上涨后压缩机机头温度高于120℃，空压机跳停。

而无热再生干燥器操作温度限定为小于45℃，当温度较高的压缩空气遇到冷介质时，管壁内聚集水雾较多，加重了干燥器内部干燥剂氧化铝的工作负荷，缩短了无热再生干燥器内部干燥剂的使用寿命。

使用过程中还发现干燥器内干燥剂的表面有空压机专用油，这一现象说明微油过滤器负荷过大或工作效果不好。

调查一我们首先对2010年空压系统工作情况及设备配件成本进行了调查，下表是2010年设备各项配件单耗与设计单耗对比表：表一：2010年空压系统设备配件单耗与设计单耗对比表设计单耗（1周期/4000小序号名称单位实际单耗时）无热再生干燥器电磁阀膜件1片无热再生干燥器内部干燥2Kg剂3空压机空气滤芯件4空压机空气油分滤芯件5机油滤清器滤芯件6微油过滤器滤芯件调查二：制表人：孙莉莉 2010年1月13日我们对2008—2010年空压机运转情况进行监测 。

空压机在运转过程中，频繁进行加、卸载，现场空压机出口压力表指针呈现钟摆状态，平均2-4秒进行一次加、卸载，空压机运转状态十分不稳定。

1、电能浪费严重传统的加卸载式空压机，能量主要浪费在：1）加载时的电能消耗在压力达到所需工作压力后，传统控制方式决定其压力会继续上升直到卸载压力。

在加压过程中，一定会产生更多的热量和噪音，从而导致电能损失。

另一方面，高压气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压，这一过程同样耗能。

2）卸载时电能的消耗当达到卸载压力时，空压机自动打开卸载阀，使电机空转，造成严重的能量浪费。

空压机卸载时的功耗约占满载时的30%～50%，可见传统空压机有明显的节能空间。

2、压力不稳，自动化程度底空压机自动化程度低，输出压力的调节是靠对加卸载阀、调节阀的控制来实现的，调节速度慢，波动大，精度低，输出压力不稳定。

【图一】监测空压机运转时，状态趋势图 如【图一】(改造前空压机运转状态趋势)制图人：孙莉莉 2010年1月15日3、设备维护量大空压机启动电流大，工作方式决定了加卸载阀必然反复动作，部件易老化，工频高速运行，轴承磨损大，设备维护量大。

4、噪音大持续工频高速运行，超过所需工作压力的额外压力，反复加载、卸载，都直接导致工频运行噪音大。

5、由于室内通风不好，空压机机头温度一般工作温度为60-90℃，出口管线直接与无热再生干燥器连接，无热再生干燥器设计工作温度为低于45℃，在进入微油过滤器时，有大量液体（水及油脂混合液）排出，由于水量较大在进入干燥器吸附桶时，带入大量未排水液体及油脂，造成干燥器内部干燥剂失效，严重时由于干燥剂失效，造成管路堵塞，系统压力偏低。

从以上调查可以看出：空压系统未处于良好的工作状态。

因此，我们把提高仪表风功效。

四、制定目标根据对空压系统的相关资料的了解及多年对系统的掌握与研究，我们设定了活动目标：空压系统中空压机工作状态得到很好调整，由原有工作休眠状态（达不到休眠期）到正常状态运转，实现节能。

空压系统不能实现正常良好的运转状态，与装置原始设计有一定关系，装置08年5月投产以后，车间相关技术人员一直对空压系统的工作状态有有疑问，发现空压机系统运转状态存在问题， 在不断的摸索中，QC小组在也积累了大量的实践经验，经不懈努力和研究，决定在空压系统流程方面做一下大胆尝试，此次的设定目标应该可以实现。

图二： 目标效果图制图人：孙莉莉 2010年1月15日图三： 目标效果图改造后空压机改造前空压机【图解】：灰色：空压机功耗曲线绿色：节能部分A，改造后空压机比改造前空压机节省的能量 浅蓝色：节能部分B，变频空压机可能节省的能量。

B为当空压机进入停机休眠阶段，空压机节省的能量。

如果空压机也没有进入休眠，则B=0。

五、原因分析小组人员采用头脑风暴法，对影响仪表风系统功效的诸多因素从人、机、料、法、环五个方面进行了分析，绘制了因果图。

图四： 影响仪表风系统功效分析制图人：孙莉莉 2010年1月18日影响仪表风系统功效因素法机料人干燥系统长期状态异常空压机运转状态异常4、空压机出口温度高2、空压系统流程有优化空间操作人员操作技能差空压机及干燥系统运转状态异常培训效果差1、操作人员培训时间不够3室内通风不好空压机机头温度高5、干燥系统长期状态异常干燥器内部干燥剂失效电磁阀膜片损坏环小组人员通过因果图，找到了影响仪表风系统功效的5个末端因素，制定了要因确认表,见表四。

图五：末端因素图3、室内通风不好2、空压系统流程有优化空间1、操作人员培训时间不够5、干燥系统长期状态异常4、空压机机头温度高六、要因确定表三： 要因确认表序号末端因素确认内容确认方法标准负责人完成日期1擦操人员培训时间不足操作人员培训时间确认实际检查符合分公司要求2空压机系统流程有优化空间上报技改方案与改造后效果进行比较设计值3室内通风不好确认室内通风情况及通风设备现场确认温度合格4空压机机头温度高室内温度高与改造后效果进行比较设计值5干燥系统长期状态异常空压机机头温度高与改造后效果进行比较制表人：孙莉莉 2010年1月9日确认一 操作人员培训时间不足 确认时间：2010确认方法：车间每周利用副班上午时间组织操作人员进行集中培训，每次培训时间为2小时，这样每名操作人员每月培训时间为8小时，符合分公司要求和装置实际需要。

要因确认：否确认二：空压机系统流程有优化空间 确认时间：2010确认方法：由于室内通风不好，空压机机头温度一般工作温度为60-90℃，出口管线直接与无热再生干燥器连接，无热再生干燥器设计工作温度为低于45℃，在进入微油过滤器时，有大量液体（水及油脂混合液）排出，由于水量较大在进入干燥器吸附桶时，带入大量未排水液体及油脂，造成干燥器内部干燥剂失效，严重时由于干燥剂失效，造成管路堵塞，系统压力偏低。

在空压机出口位置有必要加装容积为空压机压缩空气流量1/10的贮气罐，亦相当于冷却设备也有稳定空压机压力作用。

缓解干燥器、微油过滤器及空压机的工作负荷。

要因确认：是原来流程（图六）生产装置空压机 微油精滤器 微油精滤器无热再生干燥器 储气罐改造后流程（图七）粉尘精密过滤器微油精滤器生产装置空压机 微油精滤器贮气罐即冷却作用储罐无热再生干燥器 储气罐确认三：室内通风不好 确认时间：2009年2月14日 确认方法：室内无换气设备，空压机散出热量直接排放至空压站内，温度不适宜持续高温（夏季更加明显），导致空压机吸入空气温度极高，空压机出口温度极易超标。

要因确认：是确认四：空压机机头温度高 确认时间：2009年2月14日确认方法： 空压站室内温度直接导致空压机机头温度。

要因确认：否确认五：干燥系统长期状态异常 确认时间：2009年2月17日确认方法： 由于以上要因三、四描述，无热再生干燥器工作温度超标，系统得不到很好的再生工作，造成干燥系统状态异常。

要因确认：否图八：影响仪表风系统功效要因图影响仪表风系统功效空压机系统流程有优化空间室内通风不好七、制定对策2009年3月，小组全体人员针对要因确定了实施对策，见表七。

表七： 对策措施计划表序号要因对策目标措施地点负责人完成时间1）空压机出口加装1空压机系统流程有优化空间按照技改方案进行改造按照优化流程系统运行稳定贮气罐（即冷却作用）2）将现场5台空压机出口汇接，干燥器入口管线汇接车间小组全体成员2009年5月2室内通风不好添加通风设备室内温度适宜1）加装轴流风机2台2）加装空压机顶部排风系统车间小组全体成员2009年5月制表人：郅殿军 2009年3月10日八、对策实施对策实施一：为产出优质仪表风，故车间提出一下改造方案：需降低压缩空气温度，将温度控制在45℃以下，则将原有空压系统流程改为：空压机 空气冷却器（空干机） 微油粗过滤器 无热再生干燥器 微油精过滤器 粉尘精密过滤器 储气罐 仪表风用户 。

在原有的空压系统中，空压机出口使用空气冷却器进行压缩空气的降温，这样做既减少了压缩空气中水雾含量也延长了无热再生干燥器内部干燥剂的使用寿命，同时降低微油过滤器的工作负荷，减少耗材，控制仪表风露点提供更优质的仪表风，减少生产车间气动阀门损坏失灵几率，保障生产车间完成生产任务且解决冬季仪表风系统露点不好造成鸭脖弯较多管线冻堵事故发生。