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Os equipamentos de separação criogênica de ar desempenham um papel crucial no setor de fabricação de gases industriais, sendo amplamente utilizados na produção de gases industriais como nitrogênio, oxigênio e argônio. No entanto, devido à complexidade do processo e às exigentes condições operacionais dos equipamentos de separação criogênica de ar, falhas são inevitáveis. Para garantir a operação estável do equipamento a longo prazo, é essencial responder às falhas com rapidez e eficácia. Este artigo fornecerá uma introdução detalhada aos tipos comuns de falhas na separação criogênica de ar e suas respectivas soluções, ajudando você a adotar a abordagem correta ao encontrar problemas.

Tipos de falhas comuns

Durante a operação de separação criogênica profunda de ar, falhas comuns incluem baixo nível de líquido no ar líquido, vazamento de equipamentos, temperatura anormal da torre de separação e falhas no compressor. Cada tipo de falha pode ter múltiplas causas, e esses problemas exigem diagnóstico e resolução oportunos. O baixo nível de líquido no ar líquido geralmente é causado por vazamento de equipamentos ou bloqueio na tubulação de líquido; o vazamento de equipamentos pode ser devido a vedações danificadas ou corrosão das tubulações; a temperatura anormal da torre de separação está frequentemente relacionada à redução da eficiência da troca de calor na caixa fria ou à falha dos materiais de isolamento. Compreender as causas dessas falhas ajuda a tomar medidas eficazes.

Métodos de diagnóstico de falhas

O diagnóstico de falhas em equipamentos de separação de ar criogênico profundo geralmente requer a combinação de dados operacionais reais e manifestações de falhas. Primeiramente, o monitoramento em tempo real do status operacional do equipamento por meio de sistemas de monitoramento automatizados pode identificar rapidamente problemas potenciais com base em alterações anormais em parâmetros-chave, como pressão, temperatura e vazão. Além disso, a manutenção regular do equipamento e a análise de dados são cruciais para detectar possíveis problemas no equipamento. Por exemplo, a análise da diferença de temperatura do trocador de calor pode determinar se seu desempenho de transferência de calor está normal; o uso de testes ultrassônicos pode detectar rachaduras no interior da tubulação.

Resposta a falhas do compressor

O compressor é um dos principais componentes do equipamento de separação criogênica de ar, responsável por fornecer a pressão de gás necessária. Se o compressor falhar, isso geralmente leva à parada de todo o sistema. Falhas comuns em compressores incluem danos em mancais, vazamento de vedação e superaquecimento do motor. Quando esses problemas ocorrem, é necessário primeiro confirmar a localização específica e a causa da falha e, em seguida, tomar as medidas cabíveis. Por exemplo, danos em mancais normalmente exigem a substituição do novo mancal, enquanto o superaquecimento do motor exige a verificação do funcionamento do sistema de refrigeração para garantir seu funcionamento normal. Além disso, a vibração e o ruído durante a operação do compressor são indicadores importantes de sua condição de funcionamento e devem ser monitorados constantemente.

Tratamento de falhas do trocador de calor

O trocador de calor desempenha um papel fundamental na troca de calor na separação criogênica de ar profunda. Uma falha pode afetar significativamente a separação normal dos gases. Os tipos comuns de falha em trocadores de calor incluem bloqueios e redução da eficiência de transferência de calor. Quando ocorre um bloqueio, ele pode ser resolvido por meio de lavagem ou limpeza mecânica; em casos de redução da eficiência de transferência de calor, geralmente é devido à incrustação ou ao envelhecimento do equipamento, e pode ser resolvido por meio de limpeza química ou substituição de componentes envelhecidos. A inspeção e a manutenção regulares dos trocadores de calor também são meios eficazes de prevenir falhas.

Medidas de resposta para temperaturas anormais da torre de separação

A torre de separação é um dispositivo essencial para a separação de gases, e sua temperatura afeta diretamente a pureza de gases como nitrogênio, oxigênio e argônio. Se a temperatura estiver anormal, pode resultar em não conformidade com os padrões de pureza desses gases. Temperaturas anormais podem ser causadas por vários fatores, como falha dos materiais de isolamento ou fluxo insuficiente do agente de resfriamento. Quando ocorre uma temperatura anormal, é necessário primeiro verificar a caixa fria e a camada de isolamento para garantir o desempenho normal do isolamento e, em seguida, verificar o sistema de refrigeração para garantir o fornecimento normal do agente de resfriamento. Além disso, ajustar os parâmetros do processo para se adaptar a mudanças temporárias de temperatura pode ajudar a manter a operação estável da torre de separação.

Lidando com problemas de vazamento e vedação de dutos

Em equipamentos de separação de ar criogênicos profundos, a vedação de tubulações e juntas é de grande importância. Uma vez ocorrido um vazamento, ele não só afeta a eficiência operacional do equipamento, como também pode levar a acidentes de segurança. Causas comuns de vazamento incluem vedações danificadas e corrosão das tubulações. Quando surge um problema de vazamento, o primeiro passo é identificar o ponto de vazamento por meio de testes de pressão ou detecção de odor. Em seguida, com base na situação específica, substitua as vedações ou repare as tubulações corroídas. Para prevenir a ocorrência de vazamentos, recomenda-se a realização de inspeções e manutenções regulares das vedações e tubulações, especialmente em seções de alta pressão, e o reforço do monitoramento e gerenciamento da vedação.

Medidas para Prevenção de Falhas

A chave para prevenir falhas em equipamentos de separação de ar criogênico profundo reside na manutenção regular e na operação correta. Primeiramente, os operadores devem ter sólido conhecimento da operação do equipamento e operá-lo rigorosamente de acordo com os procedimentos operacionais. Em segundo lugar, estabelecer um plano completo de manutenção e reparos, realizar inspeções e substituições regulares de componentes-chave, especialmente peças vulneráveis ​​e aquelas em ambientes operacionais severos. Para a parte de monitoramento automatizado do sistema, calibração e testes regulares também são necessários para garantir que ele possa refletir com precisão o estado operacional real do equipamento. Além disso, as empresas devem dar importância ao treinamento dos operadores para melhorar sua capacidade de identificar e lidar com falhas comuns em equipamentos, para que possam responder rapidamente quando ocorrer uma falha.

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