Chọn mức độ sạch của đường dẫn khí từ rủi ro quy trình
Cả thiết kế không dầu và thiết kế bôi trơn bằng dầu đều có thể đáng tin cậy; sự lựa chọn tốt hơn phụ thuộc vào độ nhạy cảm với chất gây ô nhiễm, khả năng làm kín, bảo trì và tổng chi phí sở hữu.
Cụm từ “máy nén khí nitơ không dầu” chỉ hữu ích khi đường dẫn khí và yêu cầu về ô nhiễm được xác định rõ ràng. Một số máy nén khí kiểu piston sử dụng chất bôi trơn trong hộp trục khuỷu trong khi vẫn giữ cho buồng nén được tách biệt bằng các vòng đệm và các miếng đệm cách ly. Các máy khác sử dụng vòng chạy khô, cấu trúc mê cung, màng ngăn hoặc các thiết kế khác nhằm mục đích giữ chất bôi trơn tránh xa khí xử lý. Do đó, quyết định thực tế không chỉ đơn giản là lập luận rằng máy này có dầu ở đâu đó và máy kia thì không. Cần đặt câu hỏi liệu chất bôi trơn có thể tiếp xúc với nitơ hay không, điều gì xảy ra nếu gioăng hoặc hệ thống đệm bị hỏng, độ tinh khiết được xác minh như thế nào, những vật liệu bảo dưỡng nào có thể đi vào đường dẫn khí và sự ô nhiễm sẽ ảnh hưởng như thế nào đến quy trình tiếp theo. Bao bì thực phẩm, dược phẩm, điện tử và một số dịch vụ phân tích hoặc chất xúc tác có thể đánh giá cao việc giảm thiểu rủi ro hydrocarbon. Các nhiệm vụ che phủ, làm sạch hoặc tiện ích công nghiệp khác có thể chấp nhận máy có bôi trơn nếu thiết kế đường dẫn khí, sự tách biệt và xử lý đáp ứng các thông số kỹ thuật của quy trình. Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào hậu quả của sự ô nhiễm và khả năng bảo trì thiết kế đã chọn của địa điểm.
Các thuật ngữ xác định ranh giới sạch sẽ
- đường dẫn khí không dầu
- Mục tiêu thiết kế là đảm bảo khí nitơ nén không bị tiếp xúc với dầu bôi trơn trong buồng nén.
- hộp trục khuỷu được bôi trơn
- Cơ cấu tay quay sử dụng chất bôi trơn cho ổ trục hoặc bộ phận chuyển động, trong khi các vòng đệm và các chi tiết đệm ngăn cách nó với phía khí.
- sự ô nhiễm trong quá trình
- Bất kỳ sol khí dầu, hơi, hạt, hơi ẩm hoặc cặn bảo trì nào có thể vi phạm tiêu chuẩn nitơ ở khâu tiếp theo.
- sắp xếp đóng gói
- Hệ thống làm kín xung quanh cần hoặc pít tông chuyển động tịnh tiến giúp hạn chế sự rò rỉ và di chuyển khí giữa khu vực xử lý và khu vực vỏ máy.
- gánh nặng bảo trì
- Chi phí nhân công, vật tư tiêu hao, kỹ năng kiểm tra và phạm vi công việc cần thiết để duy trì đường dẫn khí và thiết bị vận hành ở tình trạng chấp nhận được.
- chi phí vòng đời
- Chi phí mua sắm, tiện ích, bảo trì, phụ tùng, rủi ro ô nhiễm và thời gian ngừng hoạt động được đánh giá trong suốt thời gian vận hành dự kiến.
1. Hãy bắt đầu bằng hậu quả của sự ô nhiễm.
Hãy định nghĩa “nitơ sạch” nghĩa là gì tại điểm sử dụng. Một quy trình chỉ đơn giản sử dụng nitơ để ngăn không khí xâm nhập vào bể chứa có thể có mức độ rủi ro khác so với khí tiếp xúc với sản phẩm, quá trình làm sạch chất bán dẫn, quy trình dược phẩm hoặc lò phản ứng nhạy cảm với chất xúc tác. Hãy ghi rõ các chất gây ô nhiễm được cho phép hoặc thông số kỹ thuật chất lượng khí nội bộ áp dụng trước khi lựa chọn thiết kế máy nén. Nếu dấu vết dầu có thể tạo ra phế phẩm, làm mất hiệu lực một lô hàng hoặc gây ô nhiễm quy trình, thiết kế cần giảm thiểu tối đa các đường xâm nhập dầu có thể xảy ra thay vì chỉ dựa vào tuyên bố mơ hồ rằng các bộ lọc ở phía hạ lưu sẽ loại bỏ mọi thứ. Nếu quy trình ít nhạy cảm hơn, máy nén bôi trơn vẫn có thể là lựa chọn hợp lý khi hệ thống tách và xử lý khí được thiết kế phù hợp với nhiệm vụ. So sánh kinh tế cần bao gồm chi phí của sự cố ô nhiễm, không chỉ giá của máy nén.
2. Hiểu rõ vị trí chất bôi trơn và những nơi nó có thể di chuyển đến.
Trong máy chuyển động tịnh tiến có bôi trơn, chất bôi trơn có thể rất cần thiết cho các ổ trục khuỷu và các bộ phận chuyển động khác ngay cả khi xi lanh xử lý được tách biệt khỏi vỏ trục khuỷu. Do đó, các chi tiết đệm, gioăng thanh truyền, gạt bụi và hệ thống thông hơi là một phần của rào cản chống ô nhiễm. Trong đường dẫn khí chạy khô hoặc không có dầu, vòng piston, các bộ phận dẫn hướng hoặc bề mặt làm kín có thể sử dụng vật liệu tự bôi trơn, trong khi các ổ trục ở những nơi khác trong máy vẫn cần bôi trơn. Hãy yêu cầu nhà cung cấp sơ đồ đường dẫn khí và xác định mọi giao diện giữa các khu vực được bôi trơn và khu vực xử lý. Kiểm tra các lỗ thông hơi và ống thoát nước của gioăng vì rò rỉ bất thường có thể cho thấy sự xuống cấp trước khi chất gây ô nhiễm đến được đầu thu sản phẩm. Sự so sánh có ý nghĩa là chiến lược tách biệt hoàn toàn, chứ không phải là một nhãn dán trên tài liệu quảng cáo.
Quyết định này cũng có thể được đối chiếu với thông tin trên trang web. máy nén khí nitơ không dầu Thông tin được cung cấp trước khi bảng dữ liệu dự án được phát hành. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến quy trình lắp đặt máy nén khí nitơ bôi trơn bằng dầu không cần dầu.
3. So sánh mức độ bảo vệ độ tinh khiết trong quá trình vận hành bình thường và bảo trì.
Máy nén khí có thể xuất xưởng trong tình trạng sạch sẽ nhưng vẫn bị nhiễm bẩn trong quá trình bảo dưỡng. Dầu mỡ trên dụng cụ, dung môi làm sạch không tương thích, ống dẫn tạm thời bẩn hoặc bộ lọc tái sử dụng có thể làm ảnh hưởng đến đường dẫn khí không dầu. Đối với các dịch vụ nhạy cảm, cần xác định các quy trình làm sạch, lắp ráp và bảo quản cho các bộ phận tiếp xúc với nitơ. Quyết định nơi sẽ kiểm tra độ tinh khiết, độ ẩm hoặc tình trạng hydrocarbon sau khi sử dụng. Thiết kế bôi trơn có thể cần chú ý nhiều hơn đến việc kiểm soát sự nhiễm bẩn, trong khi thiết kế không dầu có thể phụ thuộc nhiều hơn vào tình trạng của các vòng, dẫn hướng hoặc màng ngăn khi chạy khô. Cả hai kiến trúc đều không loại bỏ nhu cầu xử lý không khí ở khâu đầu vào khi nitơ được sản xuất bằng thiết bị PSA hoặc màng lọc; bản thân máy phát điện cũng có các yêu cầu về độ sạch của không khí cấp vào. Đánh giá toàn bộ đường dẫn từ nguồn khí nén đến người sử dụng nitơ cuối cùng.
4. Chi phí bảo trì khác nhau, không tự động giảm.
Không dùng dầu bôi trơn không có nghĩa là không cần bảo trì. Các bộ phận hao mòn khi hoạt động khô, gioăng, van, bộ làm mát, bộ lọc và thiết bị đo vẫn cần được kiểm tra và thay thế dựa trên thiết kế và tình trạng của máy nén. Máy có bôi trơn sẽ bổ sung thêm các yếu tố như mức độ bôi trơn, chất lượng, quy trình thay thế và thiết bị tách dầu (nếu có) vào kế hoạch bảo trì, nhưng hệ thống vận hành có bôi trơn quen thuộc có thể hấp dẫn đối với một số địa điểm. Hãy so sánh các công việc thực sự cần phải dừng máy và kỹ năng cần thiết để thực hiện chúng. Hãy hỏi cách phát hiện rò rỉ gioăng, thời gian dự kiến các bộ phận phía khí vẫn nằm trong giới hạn hao mòn và những phụ tùng thay thế nào cần được dự trữ tại chỗ. Tránh sử dụng các khoảng thời gian bảo dưỡng chung chung từ các mẫu máy không liên quan; hãy sử dụng hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất và dữ liệu xu hướng cho máy đã chọn.
5. Hiệu suất năng lượng, khả năng làm mát và phạm vi hoạt động có thể vượt trội hơn so với nhãn mác.
Hai máy nén được mô tả là không dầu và có dầu bôi trơn có thể sử dụng các bố trí xi lanh, tốc độ, số tầng, hệ thống làm mát và điều khiển khác nhau. Những khác biệt đó có thể ảnh hưởng đến mức tiêu thụ năng lượng nhiều hơn cả sự hiện diện của chất bôi trơn. Hãy so sánh hiệu suất tương đương ở cùng áp suất hút, áp suất xả, lưu lượng nitơ và điều kiện môi trường xung quanh. Xem xét công suất đầu vào của động cơ, hiệu quả làm mát, hành vi không tải hoặc tái chế và sự thay đổi hiệu suất ở tải một phần. Cũng cần xem xét hiện tượng rò rỉ. Một thiết kế có độ kín khí tuyệt vời có thể bảo toàn nitơ tinh khiết cao có giá trị, trong khi một hệ thống đóng gói được bảo trì kém có thể biến nitơ mua hoặc được tạo ra thành sự thất thoát liên tục. Đừng cho rằng một kiến trúc nào đó có lợi thế về hiệu suất toàn diện; hãy yêu cầu hiệu suất thực tế cho nhiệm vụ của dự án.
6. Sử dụng quy tắc quyết định dựa trên rủi ro
Hãy chọn đường dẫn khí không dầu khi hậu quả của việc nhiễm dầu là nghiêm trọng, khi việc làm sạch ở khâu tiếp theo khó xác nhận hoặc khi đặc tả quy trình yêu cầu rõ ràng điều đó. Cân nhắc thiết kế có bôi trơn khi đặc tả khí cho phép và máy móc phù hợp về công suất, áp suất, độ tin cậy và khả năng bảo trì tại chỗ. Trong cả hai trường hợp, cần chỉ rõ chi tiết về quá trình tách, thông hơi, lọc, giám sát và các biện pháp bảo trì. Nếu dịch vụ đặc biệt nhạy cảm với độ tinh khiết hoặc rò rỉ, thì việc sử dụng màng ngăn hoặc hệ thống kín khí có thể cần được đánh giá riêng thay vì chỉ đơn giản so sánh giữa piston không dầu và piston có bôi trơn. Lựa chọn cuối cùng cần nêu rõ con đường nhiễm bẩn nào đang được kiểm soát và nhà máy sẽ phát hiện sự xuống cấp như thế nào.
Khi phạm vi quy trình ổn định, địa điểm đó... Máy nén khí nitơ dùng cho quá trình tách khí Trang này cung cấp tài liệu tham khảo thiết bị thực tế cho bước lựa chọn tiếp theo. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến quy trình lắp đặt máy nén khí nitơ bôi trơn bằng dầu không cần dầu.
Ma trận quyết định giữa loại không dầu và loại có dầu bôi trơn
| Mục | Câu hỏi kỹ thuật | Tín hiệu xác minh hoặc quyết định |
|---|---|---|
| Độ sạch của khí | Giới hạn chất gây ô nhiễm nào áp dụng tại điểm sử dụng? | Cấu trúc máy nén và hệ thống xử lý có thể được liên kết với mục tiêu chất lượng khí có thể đo lường được. |
| Khái niệm niêm phong | Khí thải từ buồng máy, khí quyển và khí trong quá trình sản xuất được tách ra như thế nào? | Các chi tiết đệm, miếng đệm, màng ngăn hoặc các vật cản khác đều có thể nhìn thấy trong quá trình kiểm tra đường dẫn khí. |
| Thực hành bảo trì | Địa điểm này có thể giữ cho các bộ phận tiếp xúc với khí sạch sẽ trong quá trình vận hành không? | Quy trình bảo trì giúp duy trì khái niệm về sự sạch sẽ đã được lựa chọn. |
| Chi phí sở hữu | Những hậu quả về năng lượng, vật tư tiêu hao, phụ tùng và thời gian ngừng hoạt động là gì? | Thiết kế được ưa chuộng vẫn hấp dẫn ngay cả khi đã tính đến chi phí vận hành và rủi ro ô nhiễm. |
| Ghi lại căn cứ cuối cùng vào yêu cầu báo giá, hồ sơ nghiệm thu hoặc hồ sơ bảo trì để kỹ sư khác có thể tái tạo lại quyết định đó. | ||
Bảng tính xác minh dự án
Trước khi đóng lệnh công việc, hãy đảm bảo mục “Xác định giới hạn chất lượng khí hoặc ô nhiễm tại điểm sử dụng thực tế” có thể truy xuất bằng chứng. Đối với đường dẫn khí không dầu, hãy ghi lại điểm tham chiếu và thiết bị hoặc điều kiện vật lý; đối với ô nhiễm quy trình, hãy ghi lại điểm so sánh xác nhận hệ thống hoạt động nhất quán. Liên hệ cả hai quan sát với “yêu cầu về độ sạch của khí” và với tải trọng thực tế hoặc chế độ vận hành. Một giá trị không có vị trí và trạng thái sẽ khó sử dụng lại sau này. Nếu kiểm tra cho thấy sự không khớp, hãy khắc phục hạn chế, trạng thái điều khiển, điều kiện linh kiện hoặc giả định thiết kế gây ra nó, sau đó lặp lại quan sát tương tự để chứng minh việc sửa chữa chứ không phải chỉ là giả định.
Hãy coi “thiết kế gioăng và vòng đệm” như một thí nghiệm vận hành thử nhỏ. Xác định trạng thái ban đầu, quan sát khoang máy nén đã được bôi trơn, chỉ thay đổi biến số cần thiết cho thử nghiệm đã được phê duyệt và quan sát phản ứng trong cách bố trí vòng đệm. Hành động “Yêu cầu bản vẽ đường dẫn khí thể hiện chất bôi trơn, các chi tiết đệm, vòng đệm và lỗ thông hơi” cần ghi lại tình trạng ban đầu, sự can thiệp, tình trạng cuối cùng và bất kỳ cảnh báo hoặc phản hồi điều khiển nào. Điều này hữu ích khi nhiều bộ phận có thể tạo ra cùng một triệu chứng. Bằng cách thay đổi từng yếu tố một và giữ cho máy nén nằm trong phạm vi cho phép, nhóm có thể phân biệt nguyên nhân với sự trùng hợp ngẫu nhiên và tránh thay thế các bộ phận không phải là nguyên nhân gây ra vấn đề.
Để đảm bảo độ tin cậy lâu dài, hãy kết nối mục “Xác định cách phát hiện rò rỉ gioăng hoặc vật liệu bị lỗi” với mức cơ sở cho sự nhiễm bẩn trong quy trình. Ghi lại mức cơ sở đó khi hệ thống sạch sẽ, ổn định và được biết là hoạt động tốt, sau đó bao gồm cả gánh nặng bảo trì và tải trọng vận hành để các số liệu sau này có thể được chuẩn hóa. Khái niệm xem xét “nguy cơ nhiễm bẩn chất bôi trơn” cần có một yếu tố kích hoạt được xác định để điều tra ngay cả khi giá trị tuyệt đối chưa đạt đến mức báo động. Sự sai lệch dần dần so với mức cơ sở có thể tái tạo thường đưa ra nhiều cảnh báo hơn là một lần đo riêng lẻ. Nếu cấu hình quy trình thay đổi, hãy tạo một mức cơ sở được ghi lại mới thay vì so sánh các trạng thái vận hành khác nhau.
Trong quá trình xem xét kỹ thuật, hãy đặt câu hỏi về giả định đằng sau “khả năng tiếp cận bảo trì” bằng cách theo dõi đường đi vật lý liên quan đến cách bố trí vật liệu đóng gói và chi phí vòng đời. Theo dõi đường đi của khí, nhiệt, lực, tín hiệu điều khiển hoặc rò rỉ từ nguồn đến đích và xác định mọi thành phần có thể làm thay đổi kết quả. Sau đó, hoàn thành mục “So sánh dữ liệu công suất và làm mát phù hợp ở cùng mức nitơ” tại điểm mà quyết định thực sự được đưa ra, chứ không phải tại đồng hồ đo thuận tiện nhất. Ghi lại bất kỳ sự giảm áp suất, chênh lệch nhiệt độ, độ trễ điều khiển hoặc phát hiện kiểm tra nào giải thích hành vi đó. Việc kiểm tra dựa trên đường đi này ngăn chặn việc diễn giải các phép đo cục bộ mà không có ngữ cảnh hệ thống.
Để đảm bảo sự phù hợp trong quy trình mua sắm, hãy so sánh yêu cầu được mô tả ở đây với yêu cầu của trang web. Tính toán áp suất máy nén khí nitơ Thay vì dựa vào đánh giá máy nén chung chung, chúng tôi đưa ra giải pháp cụ thể hơn. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến quy trình lắp đặt máy nén khí nitơ bôi trơn bằng dầu không cần dầu.
Ranh giới an toàn và xác minh
Nitơ là một mối nguy gây ngạt thở ngay cả khi nó trơ về mặt hóa học đối với quy trình. Các lỗ thông hơi, cửa xả và van xả áp cần được dẫn đến nơi an toàn và có hệ thống thông gió đầy đủ. Khi thực hiện công việc trên bộ phận phía khí, cần cách ly và giảm áp suất máy, xác minh rằng áp suất bị giữ lại đã được loại bỏ và sử dụng các vật liệu làm sạch tương thích với độ sạch của khí được chỉ định. Nếu máy nén phục vụ khu vực nguy hiểm, cấu hình điện và cơ khí phải phù hợp với phân loại khu vực đã được phê duyệt.
Các câu hỏi cần đưa vào phần đánh giá hồ sơ dự thầu kỹ thuật
- Xác định giới hạn chất lượng khí hoặc mức độ ô nhiễm tại điểm sử dụng thực tế.
- Hãy yêu cầu bản vẽ đường dẫn khí thể hiện chất bôi trơn, các miếng đệm, vòng đệm và lỗ thông hơi.
- Xác định cách phát hiện hiện tượng rò rỉ bất thường do đóng gói hoặc niêm phong.
- So sánh dữ liệu về công suất và làm mát tương ứng ở cùng mức sử dụng nitơ.
- Xem xét lại quy trình vệ sinh và lắp ráp lại cho từng bộ phận tiếp xúc với khí.
- Cần bao gồm cả hậu quả ô nhiễm và thời gian ngừng hoạt động trong việc so sánh chi phí vòng đời sản phẩm.
Các câu hỏi thường gặp về dầu bôi trơn và dầu không dầu
"Không dầu" có nghĩa là không có dầu ở bất kỳ đâu trong máy nén khí phải không?
Không nhất thiết. Một số máy móc giữ chất bôi trơn trong ổ trục hoặc vỏ trục khuỷu trong khi thiết kế buồng nén và đường dẫn khí để tránh tiếp xúc dầu một cách cố ý. Hãy hỏi xem các khu vực được bôi trơn được tách biệt khỏi khí trong quá trình như thế nào.
Liệu việc sử dụng bộ lọc có thể giúp bất kỳ máy nén khí bôi trơn nào trở nên phù hợp với khí nitơ tinh khiết cao?
Bộ lọc có thể là một phần của chiến lược xử lý, nhưng không nên được sử dụng như một giải pháp thay thế hoàn toàn cho việc hiểu rõ các nguồn gây ô nhiễm. Chất lượng khí cần thiết, cơ chế vận chuyển, hiệu suất lọc và phương pháp giám sát đều cần được xác định.
Liệu máy nén khí không dầu luôn có chi phí bảo trì thấp hơn?
Không. Máy không dầu tránh được một số công việc liên quan đến chất bôi trơn nhưng vẫn có van, gioăng, các bộ phận hao mòn khi chạy khô, bộ làm mát và thiết bị đo. Hãy so sánh phạm vi dịch vụ thực tế, chiến lược dự phòng và hậu quả ngừng hoạt động đối với các thiết kế đã được chọn lọc.
Nguyên tắc quyết định
Việc lựa chọn giữa nén khí nitơ không dầu và nén khí nitơ bôi trơn bằng dầu nên được thực hiện dựa trên nguy cơ ô nhiễm trong quá trình. Hãy lập bản đồ mọi con đường khả thi mà dầu hoặc các chất gây ô nhiễm khác có thể xâm nhập vào khí, quyết định cách kiểm soát và giám sát con đường đó, sau đó so sánh chi phí năng lượng, bảo trì và sở hữu ở cùng một điểm vận hành. Một bản đặc tả đường dẫn khí rõ ràng sẽ hữu ích hơn là chỉ dựa vào nhãn sản phẩm đơn lẻ.
