氮气是一种无色无味、无毒、无腐蚀、不自燃，一般不与任何物质发生反应的惰性气体，占大气体积分数的78.12%，其化学性质稳定。基于其这种特性的存在，在石油企业的生产过程中应用较为广泛，本文就是在此基础之上，对制氮机存在的故障进行了分析，并探讨了具体的维护措施。

制氮机就是一种以空气作为原材料，经过各种各样的物理方法对其进行空气分离，得到氮气的设备。一般情况下，制氮机分类方法不同，一般包括以下几种分法：深冷空分法、分

子筛空分法（PSA）和膜空分法，而工业上应用的制氮机也可以分为三种，即PSA变压吸附制氮机、深冷空分制氮、膜空分制氮机。

一般海油系统采用的制氮机是按照膜分离技术设计的。制氮机在设计的过程中，采用优质的进口膜管（如美国AIRPRODUCT的PRISM膜）作为气体分离的场所，由于各种气体在膜中溶解速率和扩散系数的差异，导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。根据这一特性，可将各种气体分为“快气”和“慢气”，从而达到混合气体分离之目的。压力是这一过程必不可少的条件，膜的两侧要有压差，才能将混合气体分离，进而制取较高纯度的氮气。

为使企业效益最大化，这就要求对制氮设备的常见故障要有充分的了解、准备以及制定相应的维修应对措施。下面对制氮设备的常见故障进行分析探讨。

氮气中氧含量过高

制氮机中的氧含量过高的原因为：膜组不能除掉给定气体中的氧、工作压力低于设计压力、膜组件温度太低、氧分析仪偏差。

排查方案：调整针型阀减少氧气输出使氧含量达到要求，应缓慢调节重新调整背压阀和针型阀，检查空压机输出压力是否为额定值。检查电加热器的电热元件，若需要请更换电热元件。校验氧分析仪，将分析仪用三通阀旋转至校验位置，用空气检查分析仪的读数（分析仪在分析空气时应读出20.9％）

氮气流量低

制氮机中氮气流量低的原因：针型阀关的太紧、空气压力太低、进气流程中有限流现象

、系统压力设置太低。

解决方案：打开针型阀以增加氮气输出，当氮气流量增加时氧含量将上升，应缓慢调节。

降低背压阀的设定值以减少通过系统的氮气流量的限制，此时氮气纯度必须重新调整。检查过滤器，并清洗过滤器滤芯，重新调整背压阀和针型阀。

膜组件进气湿度低

故障原因：接触器失电、加热元件不工作、SSR继电器损坏、温控器失效、冷干机故障、热电偶失效。

排除方案：更换接触器

检查加热线路中的电流，每相中的电流应差不多相等，相差太大则换加热元件。从用户界面上检查温度设定和PID参数、检查检查接线及是否冰种不足、如有错误信息出现控制器显示器上，说明热电偶失效,检查控制器电气连接或更换热电偶。

系统压力低

原因：空压机输出压力低、系统中有泄漏、空压机流量低于膜系统的要求、温度传感器失效、PID控制器值设置错误。

加热器温度高关机

原因：温控器失效、SSR失效、温度传感器失效、TSL的设定值不正确。

解决方案：更换温控器、更换固态继电器、更换温度传感器、重新设定。

以上就是膜分离制氮机故障排除方案。本文从制氮机的概述入手，探讨了制氮机的优良特点，然后根据膜制氮机中存在的故障进行了分析，并提出了针对性的解决措施，对于提高制氮机工作效率，减少故障发生频率具有一定的积极作用。