制供氧设备的常见故障及使用维护

制供氧设备的常见故障及使用维护

武利

西宁特殊钢股份有限公司能源分厂 青海省西宁市 810001

摘要：通过总结制供氧设备的日常维护方法并分析常见故障，研究分析制供氧设备的工作原理，对故障现象进行分析、总结。通过本次研究的分析方法，能够有效维护设备并排除故障。定期的保养以及正确的使用方法可以减少制供氧设备的故障率，有效地保障设备的正常运行时间。

关键词：制供氧；维护；维修

为提高战伤救治能力、降低死伤率，氧气是必需的医疗保障物质。目前我军已针卫勤保障需要研发了大型变压吸附（pressureswingadsorption,PSA）制氧机，为保障高原官兵的身心健康做出了相当大的贡献。PSA制氧机采用的是气体分离技术，常温下加压吸附，减压解吸的循环操作过程来制备氧气。

一、日常保养

1.1空气压缩机的保养

空气压缩机主要作用是压缩空气，给制氧主机提供有压力的气体。空气通过空气滤芯进入压缩机，压缩机将空气与油混合产生压力，再经过以及油气分离器将空气和油分开，再经过机油滤芯将混杂在空气中的油滤除，从而将压缩好的空气提供给制氧主机。日常使用时，要根据空气条件要适时对空气滤芯进行除灰除尘，一般一星期左右，可以根据本地空气质量适当进行调整除灰时间。其次，要经常观察空气压缩机机油清澈程度，及时需更换机油，以及油滤和油气分离器。

1.2管道滤芯及冷干机的保养

油、水、小颗粒以及高温空气会导致分子筛损坏而无法制氧，因此需通过一级一级的管道滤芯将压缩空气中的油、水、小颗粒滤除，同时冷干机给压缩空气降温及除去部分水分。部分机器空气滤芯需手动排污，故要求机器运行4~5h进行1次排污。自动排污的机器一定要保证排污孔不能堵塞。部分冷干机及空压机除自动排污外也有手动排污，同样要求机器运行4~5h进行1次排污。

1.3制氧主机的保养

本研究涉及的高原制氧设备均采用变压吸附原理，因此进入制氧主机的压力会对制氧效果产生必然的影响。根据不同机器的要求需观察制氧主机的输入压力及制氧压力，以确保压力在制氧主机的范围内。部分机器自带氧气浓度表，可用“铜氨法”测定校准其准确度而用以确保制氧机产氧纯度。

1.4隔膜压缩机的保养

隔膜压缩机是将氧气存储罐中氧气压缩到氧气瓶，其压缩压力可达到10~15MPa。隔膜压缩机使用前必须保证氧气存储罐中氧气压力到达0.4MPa。隔膜压缩机是用油压压缩气压，因此需时常观察压缩机机油是否干净，适时更换。机器在运行4000h后需要对空压机空滤、油滤、分油器以及管道滤芯进行彻底更换保养。同时当发现机油脏，空气压力上不去，氧气纯度不够也需要及时对机器进行检测保养。发现问题及时解决，才能更好确保机子正常运行。

二、工作原理

PSA制氧机是利用沸石分子筛在不同压力下对氮的吸附容量不同的原理制成的，当加大压力时对氮的吸附容量增加，而减小压是则对氮的吸附容量会减少。空气压缩机将原料空气加压后，经过空气预处理装置除去油、尘埃等固体杂质及水，然后冷干机对其进行处理，再将处理后的压缩空气进入装有分子筛的吸附塔内，空气中的氮气、二氧化碳等被吸附，流出的气体即为高纯度的氧气。当吸附塔达到一定的饱和度后，进气阀关闭，冲洗阀打开，吸附塔进入冲洗阶段，过后冲洗阀关闭，解吸阀打开进入解吸再生阶段，这样即完成了一个循环周期。然后氧气会储存在存储罐内，最后可以通过隔膜压缩机将氧气压缩入氧气瓶内。

三、故障维修

3.1空气压缩机电机启动故障

ATLASGA22型空气压缩机，按正常启动程序开启后空压机无反应，故障指示灯亮，且屏幕显示有电机图样在不停闪烁。电机图样闪烁说明电机存在故障，无法运行。按下故障排除键后，故障仍存在，无法排除。考虑机器因过载导致电机故障，反复按下过载保护开关，然后按故障排除键，故障依旧不能解除。测试电机供电继电器，发现继电器并为工作，因此可以考虑问题出现在电源部分排除电机损坏故障。由于该空压机采用的是380V动力电，考虑由于电机相序故障，更换相序后重新按下故障排除键，问题解决。由于机器使用的是外部供电，在高原等地区，市电会因为需要进行改变而导致动力电相序改变，此问题也多次在高原地区遇到，因此，在工作时可以手动开启增压机，观察其转向确保空压机按正确方向运转，通常运转方向在电机上也有标示。

3.2吸附塔下沉故障

例如某型号制氧机，具体故障为：制氧主机屏幕显示A塔下沉故障。通常分子筛会因进气压力过高、进水、进油或工作时间过久等多种问题导下沉。首先，查看进气压力表检查进气压力是否满足要求，如不合适则手动调节压力控制阀至0.4MPa左右（此机型的最适当压力为0.4MPa）。然后，检查管道滤芯是否工作正常，在有压力的情况下打开空气罐底部排污阀，观察是否有水、有油喷出，存在则说明滤芯不能正常过滤，观察其排污情况，如排污正常，则考虑更换管道滤芯。再排除以上故障之后，在PC上取+24V用导线接PC09号端子，故障报警即消除。一般多因上述原因造成故障，通常情况下不需要更换分子筛，但如果消除故障机器正常运行后氧气浓度低于正常出氧浓度，则需要换分子筛。

3.3隔膜压缩机部分相关故障

该制氧机为：北京天高D070L40-160型制氧机。其隔膜压缩机是由液压油系统和气体压缩系统两个系统结合而成。气体压缩系统包括3层金属膜片、气体进气口和出口阀。液压油系统包括一个有电机驱动的曲轴、活塞和连杆，通过活塞往复运动产生液压油压力，推动底层膜片向气体侧运动，从而压缩气体。本研究总结出两个典型故障，以供参考。隔膜压缩机启动后，电机正常运动，但液压油压力、一级排油压力、二级排油压力、一级气压、二级气压均无，且由于液压油压力低机器自动停机。由上述原理分析。首先，调节液压油压力开关，无反应。然后，观察机器机油状态，发现机油很脏，将机油排空卸下连接油箱上的滤油器，发现滤油器已经被堵死。将滤油器清洗干净后，更换新的机油（该隔膜压缩机专用机油长城3848）。重新开机，依然无液压油压力，考虑油泵问题，卸下油泵，发现油泵是由齿轮带动，因此在油泵工作时应先将油管及滤油器中的空气排空。空气排空后，故障排除。注意齿轮泵使用时要先排空油管和滤油器中空气。机器长时间未使用隔膜压缩机启动后，液压油压力正常，但一级排油压力，二级排油压力，一级气压，二级气压均无压力。

由上述原理可知道，排油压力是由活塞运动压缩其与隔膜间的液压油形成，机油由补油泵提供。卸开补油泵口，发现没有液压油出现，打开补油泵前端，依然没有液压油，再打开前端时开机，液压油从前端连接管道喷出，考虑是由于长时间不使用，管道中间集聚空气，导致机油不能顺利过来，安装好油路，运行正常。

3.4关机故障该制氧机为：鞍山力邦WD-0.3/14型制氧机。该机开机工作正常，自动关机时，增压机无法自动关机，手动关机也无法关机，只能切断电源。无法切断电源，说明控制电源的继电器一直处于工作状态无法断开。首先利用万用表测试继电器电压，发现继电器控制电路在电源断开情况下电压为0V，说明电磁阀已经打开。然而继电器却始终无法弹起，显然继电器已经损坏更换后，故障排除。

小结：

制氧机在高原的作用十分重要，所以在日常维修时对时间的要求就很高，要及时修复才能保障高原官兵的健康。本研究结合制氧机原理简要介绍日常维护时的注意事项，各单位在我们的日常维护建议下设备故障率大大减少。此外根据我们日常维修的故障经验，总结出一些常见故障的维修方法，希望能对同行有所帮助。

参考文献：

[1]马军，张彦军，王济虎，等.军队制供氧保障技术与装备发展探讨[J].医疗卫生装备，2016，37（11）：119-122，126.

[2]胡华，刘延顺，毛忠.抓好高原边防部队“吸氧工程”建设的几点体会[J].医疗卫生装备，2017，31（12）：123-124.