在多介质过滤器气洗操作中，由于压缩空气系统、设备组件及运行参数的复杂性，可能出现多种故障。以下从故障现象、成因分析、应急处理及预防措施四个维度展开说明，涵盖气洗全流程的典型问题：

一、压力异常类故障

1. 气洗压力无法达到设定值（如设定 0.3MPa，实际≤0.2MPa）

• 故障成因：

• 压缩空气源不足：空压机排气量低于设计值（如电机转速下降、皮带打滑）；

• 管道泄漏：法兰垫片破损（橡胶垫老化开裂）、焊缝砂眼（碳钢管道腐蚀穿孔）；

• 阀门开度不足：进气阀阀芯卡涩（杂质堵塞）、旁通阀未完全关闭。

• 应急处理：

• 立即切换备用空压机（若有），检查皮带张紧度（挠度应≤15mm）；

• 用肥皂水涂抹管道连接处，发现气泡处临时用堵漏胶带包扎（压力≤0.2MPa 时），停机后更换管件。

• 预防措施：

• 每月测量空压机排气量（应≥设计值 90%），定期清理空气过滤器滤芯（堵塞时压差＞0.05MPa 需更换）；

• 对使用超过 3 年的管道进行壁厚检测（最小壁厚≥设计值 80%）。

2. 压力瞬间超限（超过 0.4MPa）

• 故障成因：

• 安全阀失效：阀芯被杂质卡住无法起跳（如压缩空气中含油污结痂）；

• 进气阀失控：气动执行器气源压力过高（超过 0.6MPa）导致阀门全开；

• PLC 程序错误：压力传感器信号误判，未及时触发泄压逻辑。

• 应急处理：

• 手动开启旁通泄压阀（开度 50%），直至压力降至 0.3MPa；

• 按下控制柜急停按钮，检查安全阀铅封是否完好（破损需立即校验）。

• 预防措施：

• 每半年对安全阀进行在线校验（使用液压测试仪，启跳压力误差≤±3%）；

• 安装双压力传感器（一用一备），程序设置 “双信号确认” 逻辑防止误动作。

二、流量与气洗强度异常

1. 气洗流量骤降（＜设计值 80%）

• 故障成因：

• 布气装置堵塞：滤料碎屑堆积在气洗支管孔眼（孔径 φ8mm 被堵塞≥30%）；

• 流量计故障：涡街流量计传感器积尘（粉尘覆盖检测探头）、信号线缆接触不良；

• 滤料板结：长期未气洗导致石英砂结块（孔隙率＜40%），气流阻力增大。

• 应急处理：

• 暂停气洗，开启反洗水阀进行水冲洗（强度 15L/(m²・s)），持续 10 分钟后重试；

• 用便携式超声波流量计校验流量（误差＞5% 需拆解流量计清洗）。

• 预防措施：

• 每次气洗前先进行 1 分钟低强度气冲（0.1MPa），松动滤料表面结块；

• 每季度拆开布气装置检查（支管孔眼堵塞率＞10% 时用高压水枪冲洗）。

2. 气洗强度不均匀（罐体各部位气流声差异明显）

• 故障成因：

• 布气支管破损：焊接处开裂（应力腐蚀导致）、支管支架松动下垂；

• 滤料层偏斜：底部支撑层石英砂分布不均（高度差＞5cm），气流偏向一侧；

• 进气方向错误：气洗进气口与布气装置错位（如从顶部进气而非底部）。

• 应急处理：

• 立即停止气洗，打开人孔盖检查布气装置（用强光手电照射支管，破损处可见透光）；

• 若滤料偏斜，需人工耙平（耙齿深度≥20cm），补充缺失滤料（粒径级配按设计要求）。

• 预防措施：

• 布气装置安装时进行水平度校准（平面度≤2mm/m），支架焊接后做防腐（环氧富锌底漆 + 面漆）；

• 每次换料后进行 “气流分布测试”：在滤料层上方放置面粉，气洗后观察面粉翻动均匀性（不均匀区域≤10%）。

三、设备振动与异响类故障

1. 罐体剧烈振动（振幅＞0.08mm）

• 故障成因：

• 气洗频率与设备固有频率共振：当气流脉动频率（约 20~30Hz）与罐体支撑频率重合；

• 布气装置松动：支管卡箍螺栓脱落（拧紧力矩不足 15N・m），撞击罐壁；

• 基础支架变形：混凝土基础沉降（沉降差＞5mm），罐体倾斜。

• 应急处理：

• 立即降低气洗压力至 0.1MPa，观察振动是否减弱（若减弱则调整压力避开共振区）；

• 用塞尺检查支架与罐体间隙（应≤0.5mm），超标时加装楔形铁片调整。

• 预防措施：

• 设计阶段通过有限元分析避开共振频率（气洗频率宜≤15Hz）；

• 每年度对基础进行沉降观测（水准测量误差≤1mm），支架焊缝进行磁粉探伤（I 级合格）。

2. 内部异响（如 “咔嚓”“嘶嘶” 声）

• 故障成因：

• 滤料板结破裂：长期高压气洗导致石英砂破碎（粒径＜0.5mm 的比例＞15%）；

• 金属部件摩擦：人孔盖螺栓未拧紧（间隙＞1mm），气洗时振动碰撞；

• 管道气蚀：进气压力波动导致水流空化（产生气泡破裂声）。

• 应急处理：

• 停机后取样检测滤料粒径（破碎率＞5% 需更换）；

• 用扭矩扳手按对角线顺序紧固人孔螺栓（力矩值符合设计要求，如 M16 螺栓为 40~45N・m）。

• 预防措施：

• 气洗强度控制在 20~25L/(m²・s)，避免超强度冲刷滤料；

• 进气管道加装稳压罐（容积≥气洗管道容积的 3 倍），减少压力波动。

四、介质泄漏类故障

1. 管道连接处漏气（肥皂水检测出现连续气泡）

• 故障成因：

• 法兰垫片失效：丁腈橡胶垫耐温不足（超过 80℃老化）、被压缩空气夹带的油污溶胀；

• 螺栓松动：温差变化导致热胀冷缩（环境温度波动＞20℃/ 天），预紧力衰减；

• 管道接口错边：焊接时对口偏差＞1mm，形成应力集中裂纹。

• 应急处理：

• 带压状态下用高分子堵漏胶涂抹泄漏点（压力≤0.2MPa 时），固化后（约 30 分钟）再升压；

• 若泄漏量较大（气泡直径＞5mm），立即降压至 0MPa，更换垫片（优先选用金属缠绕垫，耐温≤400℃）。

• 预防措施：

• 压缩空气需经冷冻干燥机处理（露点≤-20℃），减少冷凝水腐蚀；

• 每季度对法兰螺栓进行热紧（运行时温度≥60℃的管道），按力矩值的 110% 复紧。

2. 人孔 / 视镜处漏水（气洗时伴随水喷出）

• 故障成因：

• 密封垫损坏：O 型圈被尖锐物划伤（如人孔盖边缘毛刺）、安装时错位；

• 视镜玻璃破裂：外力撞击（如工具掉落）、温差骤变（气洗时玻璃表面结露后遇高温气体）。

• 应急处理：

• 立即关闭进气阀，打开排水阀泄压至 0，更换人孔垫（更换前打磨人孔法兰密封面，粗糙度 Ra≤6.3μm）；

• 视镜破裂时，用防爆盲板临时封堵（盲板厚度≥视镜玻璃 2 倍），禁止带压更换。

• 预防措施：

• 人孔盖安装前涂抹密封胶（硅酮密封胶，耐压力≥1.0MPa），对角均匀紧固螺栓；

• 视镜选用钢化玻璃（抗冲击强度≥200J），外侧加装金属防护网（网孔≤5mm×5mm）。

五、电气与控制系统故障

1. 空压机无法启动（控制面板指示灯不亮）

• 故障成因：

• 电源缺相：三相电压不平衡度＞10%（用万用表测量相间电压，偏差＞38V 需排查）；

• 热继电器动作：电机过载（轴承卡死、排气压力过高），保护装置跳闸；

• PLC 程序错误：气洗条件未满足（如排水阀未全开信号未反馈）。

• 应急处理：

• 检查配电柜断路器状态（跳闸需复位），测量电机绝缘电阻（定子绕组≥0.5MΩ）；

• 手动强制开启排水阀（通过控制柜硬接线），确认阀门开度后重启程序。

• 预防措施：

• 安装三相电源监控装置（电压异常时提前报警），电机轴承每半年加注润滑脂（锂基脂，加注量为轴承腔的 1/3）；

• 程序设置 “故障自诊断” 功能，启动前自动检查 10 项前提条件（如压力、阀门状态）。

2. 压力传感器误报警（实际压力正常但显示超限）

• 故障成因：

• 传感器膜片结垢：压缩空气中的粉尘附着（精度等级下降至 0.5 级以下）；

• 信号干扰：线缆未穿金属屏蔽管，受变频器电磁干扰（电压波动＞±10%）；

• 量程选择不当：传感器量程 1.0MPa 用于 0.3MPa 工况，误差放大。

• 应急处理：

• 用标准压力源（精度 0.05 级）校准传感器（零点偏移＞0.5% 需返厂维修）；

• 临时切换至备用传感器（双传感器配置时），检查线缆屏蔽层接地电阻（应≤4Ω）。

• 预防措施：

• 传感器前加装气水分离器（过滤精度≤5μm），每季度用压缩空气反吹膜片；

• 信号线缆与动力电缆间距≥30cm，穿镀锌钢管敷设（钢管两端接地）。

六、特殊故障与复合故障

1. 气水混合反洗时气蚀现象（排水口出现白色泡沫）

• 故障成因：

• 气洗与水洗时序错误：先进气后进水（应先开水洗阀 1 分钟再进气）；

• 排水阀开度不足：气洗时排水流量＜进气量（导致罐内憋压，气泡在水中破裂）。

• 应急处理：

• 立即关闭进气阀，将水洗流量增至 30L/(m²・s)，持续 5 分钟消除气蚀；

• 检查 PLC 时序逻辑（气洗与水洗间隔应≥60 秒），调整排水阀开度至最大（电动阀开度反馈需与实际一致）。

• 预防措施：

• 采用 “水 - 气 - 水” 反洗流程（先水冲 1min→气洗 3min→水冲 5min），避免气水同时进入；

• 排水管道直径≥进气管 1.5 倍，坡度≥3‰，防止气阻。

2. 滤料流失（反洗排水中含大量石英砂）

• 故障成因：

• 承托层错位：卵石层粒径级配错误（如底层卵石粒径＞8mm，导致滤料漏下）；

• 布水 / 布气装置损坏：支管孔眼扩大（磨损后孔径＞10mm），滤料被气流带出；

• 气洗强度过高：超过 30L/(m²・s) 时，细砂（0.8~1.2mm）被气流夹带。

• 应急处理：

• 立即停止气洗，取样检测排水含砂量（＞100ppm 时需停机检修）；

• 打开人孔检查承托层（卵石层厚度应≥20cm，粒径自上而下 5~8mm→8~16mm 分层）。

• 预防措施：

• 换料时严格按设计级配铺装（每层误差≤5%），用筛分法检测卵石粒径；

• 气洗强度设定为 20~25L/(m²・s)，并在排水管道加装滤网（孔径 0.5mm），定期清理截留滤料。