制氮机作为工业生产中提供高纯度氮气的重要设备，广泛应用于化工、电子、食品保鲜、医药等多个领域。其稳定运行对保障生产连续性和产品质量至关重要。然而，在长期运行过程中，由于操作、维护或部件老化等原因，制氮机难免会出现各种故障。本文将系统性地分析制氮机的常见故障、其产生原因并提供相应的处理办法，旨在帮助操作和维护人员快速定位并解决问题，减少停机时间。

一、 产气纯度不达标

这是制氮系统最常见的故障之一，表现为出口氮气纯度低于设定值（如低于所需的99.5%或99.9%）。

​可能原因及处理办法：​​

​进气源问题​：前置压缩空气系统的输出压力不足或含水量、含油量过高，会影响分子筛的吸附效率。

​处理​：检查空压机的运行状态，确保其出口压力在制氮机额定进气压力范围内（通常为0.8-1.0MPa）。检查压缩空气预处理组件（冷干机、过滤器等）是否正常工作，定期更换精密过滤器滤芯，确保进入制氮机的空气洁净、干燥。

​碳分子筛老化或中毒​：碳分子筛是变压吸附（PSA）制氮机的核心，有其使用寿命。如果长期接触油雾或大量水分，会使其“中毒”失效，导致吸附能力急剧下降。​

处理​：检查空气预处理系统，杜绝油污和液态水进入。若分子筛确已老化（通常寿命在5-10年），需联系厂家进行更换。​

电磁阀故障​：控制吸附塔切换的电磁阀出现故障（如卡滞、损坏），会导致吸附和解吸过程紊乱，无法正常排空，从而降低纯度。​

处理​：检查电磁阀的动作声音和频率是否正常。必要时拆下清洗或更换新的电磁阀。

​消音器堵塞​：解吸排空的消音器堵塞，会导致吸附塔内的杂质气体（主要为氧气）无法充分排空，从而在下次吸附时污染氮气。

​处理​：检查并清理或更换消音器。​

流量设置不当​：设备产氮纯度与流量是相关的。如果出口流量远高于额定值，会缩短空气与分子筛的接触时间，导致吸附不充分，纯度下降。

​处理​：将出口流量调整到设备额定流量范围内。

二、 产气流量不足

设备出口压力及流量无法达到设定要求。​

可能原因及处理办法：​​​

进气压力过低​：空压机提供的源压力不足。​

处理​：调整空压机出口压力，确保达到制氮机额定进气压力。

​管道泄漏​：系统存在漏点，如接头、焊缝等处。

​处理​：对整个气路管道进行检漏，特别是制氮主机内部和储气罐之后的部分，紧固或更换泄漏的部件。

​过滤器堵塞​：各级过滤器（前置过滤器、精过滤器等）长期未更换，造成压降增大，流量减小。​

处理​：按照设备维护手册的要求，定期更换过滤器滤芯。​

排气阀故障​：排气阀无法完全关闭或存在内漏，导致一部分氮气从排空口流失。

​处理​：检查并修复或更换排气阀。

三、 设备运行压力异常

包括吸附塔压力无法上升到工作压力、两塔压力不平衡或压力波动过大等现象。

​可能原因及处理办法：​​

​程控阀（蝶阀/截止阀）故障​：这是导致压力异常的最常见原因。阀板磨损、密封圈老化或气缸动作不到位，会导致阀门内漏或无法严密关闭。

​处理​：监听阀门切换时的声音，检查阀门开关是否到位。对故障阀门进行拆解维修或更换密封件。

​电磁先导阀故障​：控制程控阀动作的先导电磁阀故障，会导致程控阀无法正常开启或关闭。​

处理​：检查先导电磁阀的线圈和阀芯，清洗或更换。​

节流阀/针阀调节不当​：用于调节均压或排气速度的节流阀开度不正确，会影响塔内压力变化曲线。​​

处理​：参照设备调试手册，重新调节节流阀至合适开度。

四、 设备异常噪音与振动​

可能原因及处理办法：​​

​内部部件松动​：长期运行可能导致固定螺栓等松动。​

处理​：停机后对设备内部进行紧固检查。

​消音器故障​：排空消音器损坏或安装不当，会产生巨大的排气噪音。

​处理​：更换或正确安装消音器。​

气流脉动​：阀门急速切换时产生的气流冲击。

处理​：适当调小节流阀，减缓气流速度。若噪音过大，需检查阀门动作是否过于剧烈。

五、 系统自动停机

设备控制面板报警并停止运行。​

可能原因及处理办法：​​

​电源故障​：设备断电或电压不稳定。

​处理​：检查供电线路，恢复稳定供电。​

超温保护​：设备运行环境温度过高或冷却不良。​

处理​：改善设备通风环境，确保散热良好。

​纯度仪报警​：在线纯度分析仪检测到纯度持续超标，触发系统保护性停机。

​处理​：根据上述“纯度不达标”的排查步骤进行检查和修复，然后手动复位系统。

预防性维护的重要性

绝大多数故障都可以通过建立并严格执行预防性维护计划来避免。这包括：

• ​每日检查​：记录运行压力、纯度、流量等参数，监听设备运行声音。
• ​定期更换​：严格按照时间周期（如4000-8000小时）更换各级过滤器滤芯和活性炭。
• ​定期校准​：对在线氧气分析仪进行定期校准，确保其读数准确。
• ​年度大保养​：联系设备供应商进行全面的检查、维护和保养。

 
总结而言，制氮机的故障诊断应遵循从易到难、从外到内的原则。首先检查外部气源、电源和参数设置，再逐步深入排查过滤器、电磁阀、程控阀等核心部件。建立详细的运行和维护记录，能为快速判断故障原因提供极大帮助。当遇到无法解决的复杂问题时，应及时联系专业技术人员进行处理，切勿盲目拆卸，以免造成更大的损失。