魏新達(dá)

儀用壓縮空氣質(zhì)量檢測(cè)與管理

魏新達(dá)

（中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中分公司，河南 鄭州 450000）

儀用壓縮空氣是重要的空氣控制系統(tǒng)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來源，高品質(zhì)的壓縮空氣是保證氣動(dòng)系統(tǒng)可靠工作的關(guān)鍵。本文針對(duì)電廠儀用壓縮空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及檢測(cè)的方法進(jìn)行分析，以期為提高電廠儀用壓縮空氣質(zhì)量監(jiān)控及管理水平提供可行的策略。

儀用壓縮空氣；質(zhì)量；檢測(cè)；管理

作為電廠兩大動(dòng)力之一，壓縮空氣與電力具有同等重要的地位［1］。兩年來對(duì)服務(wù)區(qū)域內(nèi)發(fā)電企業(yè)儀用壓縮空氣質(zhì)量檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，各發(fā)電企業(yè)普遍存在儀用壓縮空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。因此，本文將對(duì)儀用壓縮空氣質(zhì)量檢測(cè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并為提高儀用壓縮空氣質(zhì)量管理水平提供可行措施。

1 儀用壓縮空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及理論依據(jù)

1.1 儀用壓縮空氣質(zhì)量要求

儀用壓縮空氣質(zhì)量檢測(cè)主要包括三個(gè)方面：濕度、油含量及塵埃粒子。

GB/T-4830-2015《工業(yè)自動(dòng)化儀表氣源壓力范圍和質(zhì)量》中對(duì)儀用壓縮空氣質(zhì)量的規(guī)定見表1。在日常檢測(cè)中，筆者結(jié)合服務(wù)區(qū)域內(nèi)氣象條件，將在線壓力下的氣源壓力露點(diǎn)這一指標(biāo)控制在≤-20℃。

表1 GB/T-4830-2015中對(duì)儀用壓縮空氣質(zhì)量的規(guī)定

1.2 壓縮空氣質(zhì)量的檢測(cè)方法

儀用壓縮空氣質(zhì)量檢測(cè)為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。GB/T-4830-2015中對(duì)于儀用壓縮空氣質(zhì)量測(cè)試方法作出明確規(guī)定：露點(diǎn)檢測(cè)需用精度不低于±10%（ppmv值）的微量水分析儀測(cè)量，所得數(shù)據(jù)按有關(guān)公式（曲線或表格）進(jìn)行換算，得到在線壓力下的氣源壓力露點(diǎn)。塵埃粒子的檢測(cè)采用激光散射原理計(jì)數(shù)法。油含量的檢測(cè)需采用四氯化碳三級(jí)吸收采樣，紅外分光光度法檢測(cè)。

1.3 壓縮空氣檢測(cè)時(shí)的注意事項(xiàng)

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中需注意，測(cè)點(diǎn)需布置在儲(chǔ)氣罐與用戶間的主管道上，露點(diǎn)檢測(cè)時(shí)環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)低于85%。在檢測(cè)時(shí)，需利用減壓裝置將氣體氣壓降至常壓條件下測(cè)量，并嚴(yán)格保障系統(tǒng)氣密性良好，防止氣密性不嚴(yán)造成的測(cè)量誤差。露點(diǎn)及塵埃粒子檢測(cè)時(shí)應(yīng)使用聚四氟或鋁合金管路，管路總長(zhǎng)度應(yīng)低于2m。

1.4 理論計(jì)算

空氣中微量水含量體積比百萬(wàn)分率（ppmv）與露點(diǎn)溫度的換算［2］如下：

表2 2015年服務(wù)區(qū)域內(nèi)各電廠儀用壓縮空氣質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

表3 2016年服務(wù)區(qū)域內(nèi)各電廠儀用壓縮空氣質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

其中，PH2O為與某露點(diǎn)溫度相應(yīng)的飽和蒸氣壓，kPa；P為總壓力，即標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，以101.325kPa計(jì)算；C為實(shí)際含水量（體積比百萬(wàn)分率），10-6；以PH2O值查表可得露點(diǎn)溫度。

壓力露點(diǎn)與常壓露點(diǎn)的關(guān)系曲線如圖1所示。

圖1 壓力露點(diǎn)與常壓露點(diǎn)的關(guān)系曲線

含油量單位質(zhì)量比百萬(wàn)分率和mg/m3的換算公式：

C=D/1.205

其中，C為實(shí)測(cè)含油量（含油量質(zhì)量比百萬(wàn)分率），10-6；D實(shí)測(cè)含油量，mg/m3；1.205為25℃，101.3kPa狀態(tài)下的空氣密度，kg/m3。

2 服務(wù)區(qū)域內(nèi)儀用壓縮空氣質(zhì)量現(xiàn)狀

2015、2016年筆者對(duì)服務(wù)區(qū)域內(nèi)部分電廠儀用壓縮空氣進(jìn)行檢測(cè)。2015年，對(duì)8個(gè)電廠14個(gè)測(cè)點(diǎn)處壓縮空氣進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果可以看出，露點(diǎn)僅1處合格，合格率7.14%；塵埃粒子僅3處合格，合格率21.4%，含油量均合格，合格率100%。2016年，對(duì)6家電廠8個(gè)測(cè)點(diǎn)處壓縮空氣進(jìn)行檢測(cè)，露點(diǎn)3處合格，合格率37.5%，塵埃粒子5處合格，合格率62.5%，油含量7測(cè)點(diǎn)合格，合格率87.5%。表2、表3為2015年與2016年服務(wù)區(qū)域內(nèi)各電廠儀用壓縮空氣質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果。

3 存在的問題

結(jié)合上述數(shù)據(jù)及檢測(cè)結(jié)果，匯總分析主要存在以下問題。

第一，在線壓力下的氣源壓力露點(diǎn)普遍高于控制限值，也就是儀用壓縮空氣中水分含量超標(biāo)。這可能造成低溫條件下氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)拒動(dòng)，嚴(yán)重威脅機(jī)組運(yùn)行安全。造成儀用壓縮空氣水分超標(biāo)的原因可能有以下幾點(diǎn)：①空壓機(jī)冷卻器中冷凝水排水不暢，這是壓縮空氣中液態(tài)水存在的主要原因；②干燥器維護(hù)欠佳、運(yùn)行不合理，吸附材料失效或過期、吸附器再生裝置加熱溫度達(dá)不到要求，影響再生效果；③儲(chǔ)氣罐未及時(shí)排污，以致用戶端水分含量超標(biāo)。

第二，粒徑大于3μm塵埃粒子的存在可能會(huì)導(dǎo)致用戶端氣孔堵塞，威脅氣動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。塵埃粒子主要來源為空氣攜帶，塵埃粒子超標(biāo)的原因大多為過濾器濾網(wǎng)性能達(dá)不到要求或?yàn)V網(wǎng)維護(hù)欠佳甚至失效，不能有效過濾壓縮空氣中所帶塵埃。

第三，油含量超標(biāo)。油含量超標(biāo)的主要危害是可能造成某些閥門密封圈腐蝕脹大，影響密封性，同時(shí)可能造成某些氣孔出現(xiàn)異常狀況，影響設(shè)備正常運(yùn)行。

4 改進(jìn)措施

針對(duì)上述問題，結(jié)合各電廠運(yùn)行狀況提出以下改進(jìn)措施，以提高儀用壓縮空氣質(zhì)量及管理水平。

①切實(shí)加強(qiáng)設(shè)備排污。做到空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐等處排水、排污通暢、及時(shí)、合理。日常運(yùn)行中，多注意排水孔、管是否堵塞，及時(shí)清污，及時(shí)排污；對(duì)于浮球式自動(dòng)排水器效果不佳的情況，建議改為直排式。

②在干燥器的運(yùn)行中，保證排氣閥門運(yùn)行良好；保障吸附劑狀態(tài)良好，再生裝置再生周期設(shè)置合理，再生裝置前后過濾器及時(shí)檢查、更換；對(duì)于單一吸附劑效果不理想的情況，建議采用氧化鋁、分子篩混裝，以提高干燥器運(yùn)行效果。

③及時(shí)檢查過濾器濾網(wǎng)，如有必要及時(shí)更換濾網(wǎng)，保障過濾效果。

④環(huán)境溫度等對(duì)空壓機(jī)、干燥器等運(yùn)行狀況有直接影響。針對(duì)夏季環(huán)境溫度過高，安裝通風(fēng)管路將空壓機(jī)油冷卻器風(fēng)扇的排氣接到室外進(jìn)行高點(diǎn)放空，保證熱空氣不在系統(tǒng)中循環(huán)；并且，經(jīng)常吹掃油冷卻器，以保證冷卻器始終具有良好的運(yùn)行狀況。空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)蓋上面板，防止因改變空壓機(jī)進(jìn)風(fēng)方向和流向而降低冷卻效果。

5 結(jié)語(yǔ)

高質(zhì)量的儀用壓縮空氣對(duì)保障電廠安全、穩(wěn)定運(yùn)行有重要意義。通過對(duì)各電廠儀用壓縮空氣質(zhì)量的匯總與分析，切實(shí)找出日常運(yùn)行中存在的問題，并提出可行的改進(jìn)措施。為各電廠提高儀用壓縮空氣質(zhì)量及管理水平提供有效策略。

［1］李華東，崔志建.電廠儀用壓縮空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀分析［J］.山東電力技術(shù)，2010（1）：75-77.

［2］劉志剛.工質(zhì)熱物理性質(zhì)計(jì)算程序的編制及應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，1992.

Inspectionand Management of Instrument Compressed Air Quality

Wei Xinda
（Datang Central-China Electric Power Test Research Institute，Zhengzhou Henan 450000）

Instrument compressed air is an important power source for air control system and pneumatic ac?tuators,high-quality compressed air is the key to ensure the reliable work of the pneumatic system.Aimed at the detection and management of instrumentation compressed air,this paper analyzed the situation and give the viable strategy to improve the management level of compressed air for power plant.

instrumentation compressed air；quality；detection；management

TM621

A

1003-5168（2017）10-0085-03

2017-09-03

魏新達(dá)（1990-），男，碩士，助理工程師，研究方向：化學(xué)水處理技術(shù)、儀用壓縮空氣檢測(cè)。