螺桿壓縮機產品質量狀況分析

喻志強 劉福來 鮑洋洋 辛安見

(合肥通用機械研究院)

受國家質量監督檢驗檢疫總局委托，國家壓縮機制冷設備質量監督檢驗中心于2013年4月26日至7月22日，對容積式空氣壓縮機(以下簡稱空壓機)產品進行抽查。本次計劃抽查30家企業生產的30種規格型號的空壓機產品，約占全國生產企業總數的6%，實際共抽查了上海、浙江、江蘇、廣東、福建和山東6個省和直轄市的30家企業生產的30種不同規格型號的空壓機產品，產品合格率為83.33%。筆者介紹了空壓機產品、行業發展歷程、行業現狀和此次抽查的總體情況，從企業規模、檢驗項目和歷次國家監督抽查情況3個方面對檢驗項目進行了綜合分析和評價。

1 行業概況

1.1 產品介紹

空壓機作為一種過程流體機械[1]，廣泛應用于石化、冶金以及煤化工等工業領域中[2]，它主要由驅動部分、主機機頭、儲氣罐、電控設備及安全保護裝置等部分構成，其主要功能是根據氣體的可壓縮性，通過活塞的往復運動完成氣體的膨脹、吸入、壓縮和排除4個階段[3]，以達到提供壓縮空氣的目的。壓縮空氣貯存著能量，一般用作能源，驅動氣動工具。

1.2 空壓機產品行業概況

1.2.1行業發展歷程

20世紀90年代初我國空壓機生產企業有120家左右，年產量約50萬臺；而目前我國空壓機企業有600多家，年產量達到3 000多萬臺，浙江個別企業2013年的年產量為200多萬臺，且國際市場越來越看好中國品牌。我國微型空壓機出口量猛增，特別是直聯便攜式往復活塞空氣壓縮機已在國際市場上占有絕對優勢。2000年后，隨著市場需求的變化，生產螺桿空氣壓縮機的企業逐漸多了起來，到2012年底已達到200多家，產量達幾十萬臺。本次抽查產品主要為螺桿空壓機產品，下面主要介紹我國螺桿空壓機的發展歷程。回顧我國螺桿空壓機的發展歷程，其主要為以下3個階段：

a. 第一個階段是從20世紀80年代到90年代末，整機的完全進口階段。其間盡管有空壓機生產企業在研制重要部件，但設備陳舊，機器性能差，沒有規模生產的條件。國際跨國公司進入中國，壟斷了中國的螺桿空壓機市場。同時這一階段國內的技術標準、基本理論及人才培訓等工作在起步。

b. 第二階段是21世紀初期，重要部件進口階段。以GHH公司、ROTORCOMP公司及TAMROTOR公司等主機廠的主機產品為代表進入中國市場。特別是德國只生產主機的GHH公司，以其CF系列高性能主機進入中國市場，另外，我國單螺桿空壓機生產企業迅速壯大，全面激發了國人對螺桿空壓機的熱情，短短四到五年時間，螺桿空壓機被行業全面認同，國際跨國公司的壟斷地位一去不復存在。

c. 第三階段是2007年至今，主機等重要部件國產化階段。在這之前國內有多家工廠生產主機，但因多種原因，主機在2007年前沒有推廣和占領國內市場。近五年來以開山 、HANBELL為代表，分別引進了國際最先進的生產技術和生產線，以優秀的主機性能占有一定的市場，特別重要的是價格得以大幅度降低，極大地沖擊了進口主機。至此，我國螺桿空壓機在短時間內實現了接近世界先進水平的目的。

1.2.2行業現狀

空壓機是最早實施工業產品生產許可證的產品之一。從2001年國家恢復許可證制度以來，累計取得空壓機產品生產許可證的企業達700多家。截止目前，持有空壓機產品生產許可證的企業有650多家，其中生產空壓機的企業約為550家(涉及本次抽查產品的生產企業約500家)，生產壓縮空氣干燥器的企業100多家。從企業數量上來講，獲證企業幾乎涉及了國內絕大部分的空壓機生產企業，主要集中在上海、浙江、江蘇、廣東、福建及山東等地，占全國生產企業數量的80%以上，產量占總量的90%以上，其中大型企業約占5%，中型企業約占15%，小型企業約占80%；大、中、小型企業產量分別占總產量的40%、30%、30%。

2001年恢復對空壓機產品實行生產許可證制度后，生產企業對產品的標準要求有了更多的認識，空壓機產品的整體質量較好。但還是有些企業為了應對市場的價格競爭，以小標大，配用價格低(效率較低)的電機，虛標能效等級和機組輸入比功率。

1.3 抽查產品的質量狀況

目前，我國空壓機產品質量的總體水平還是不錯的，空壓機產品從2001年總局恢復生產許可證制度以來，2007年、2008年和2013年的產品質量國家監督抽查的合格率分別為90.9%、79.2%、83.3%。但由于相關生產企業的技術研發和質量控制水平有一定的差異，也存在因個別生產企業缺少誠信、質量意識淡薄，產品只重量而不重質、以次充好、以小標大及虛標參數等導致市場出現了個別性能質量不高、效率低下甚至可能危害消費者安全的產品。為保障空壓機產品的質量，維護廣大消費者的合法權益，對空壓機產品進行全方位的質量監督抽查是十分必要的。

2 檢驗項目的綜合分析和評價

2.1 抽查的總體情況

2013年第三批空壓機產品質量國家監督抽查涉及上海、浙江、江蘇、廣東、福建和山東6個省和直轄市，共抽查了持有生產許可證的30家企業生產的30種產品。合格產品25種，不合格產品5種，產品抽樣合格率為83.33%，產品實物質量抽樣合格率(銷售額加權)為97.87%。抽查結果反映的主要質量問題有：一種產品容積流量未達標；5種產品機組輸入比功率未達標；一種產品排氣壓力自控裝置未達標。

2.2 抽查結果統計分析

從企業規模、檢驗項目和歷次國家監督抽查情況3個方面對空壓機產品抽查結果進行統計。

2.2.1企業規模

從本次抽查的30家企業規模方面來看，大型企業6家，占抽查企業總數的20.00%，共合格6家，合格率為100%；中型企業5家，占抽查企業總數的16.67%，共合格5家，合格率為100%；小型企業19家，占抽查企業總數的63.33%，共合格14家，合格率為73.68%。

通過上述統計可以看出個別小型企業產品質量存在問題。有些小企業本身不具備檢測能力，對自身產品能效等級和機組輸入比功率不了解，跟風標能效等級和機組輸入比功率值；另外，有些企業網上備案的機組輸入比功率值是高配置樣機的參數，但是實際生產過程中卻降低配置。這是導致本次抽查不合格的主要原因。

2.2.2檢驗項目

本次監督抽查的檢驗項目分安全項目和性能項目兩大類。

空壓機檢驗的安全項目包括排氣壓力自控裝置、安全閥靈敏性、壓力容器檢查、外露旋轉件防護檢查、電機熱態絕緣電阻和電控設備耐電壓試驗。安全項目不合格屬于質量嚴重不合格。所檢的30種產品中，有1種產品所排氣壓力自控裝置不合格，合格率為96.67%；其余安全項目的合格率為100%。

性能項目包括容積流量、機組輸入比功率、噪聲聲功率級和振動烈度。所檢的30種產品中，有5種產品的機組輸入比功率不合格，合格率為83.33%；有1種產品的容積流量不合格，合格率為96.67%；噪聲聲功率級和振動烈度檢驗項目的合格率為100%。按照檢驗項目，統計結果見表1。

表1 按檢驗項目統計合格率

2.2.3歷次國家監督抽查情況

空壓機產品在90年代共抽查3次，在2000年抽查一次，在2000年以后共抽查3次，被抽企業中新進入行業的個私企業較多，對安全標準不了解，合格率較低。2007、2008年抽查合格率分別為90.9%、79.2%。本次實際抽查30家，螺桿式空壓機26家，合格企業數21家，合格率為80.8%，抽查不合格主要原因是部分生產企業虛標能效等級和機組輸入比功率值。另外，15kW以下的往復活塞式空壓機本次共抽查4家，合格率為100%，同比2008年抽查的79.2%合格率，有較大的提高(表2)。

表2 各次抽查情況對比

3 抽查結果反映的問題及其原因分析

從本次抽查的結果分析來看，主要是容積流量、機組輸入比功率和排氣壓力自控裝置3個項目不合格，其中容積流量不合格的產品有1個，機組輸入比功率不合格的產品有5個，排氣壓力自控裝置不合格的產品有1個。以下就不合格項目進行具體分析。

3.1 容積流量

容積流量是空壓機功能性指標，表征額定工況下空壓機的大小，即空壓機能提供多少壓縮空氣。這個指標在空壓機銘牌上會體現，用戶一般依據這個公稱值選擇不同大小的機器。

標準JB/T 6430-2002[4]規定容積流量實測值高于限定值(額定值的0.95)的表示為合格產品。本次抽查的30種空壓機產品中，有1種產品的實測值低于限定值，其他產品的容積流量實測值高于限定值。為了方便起見，將容積流量檢測結果分成3類：

a. 實測容積流量大于額定值的產品，在此次國家監督抽查中此類產品17臺，占56.67%；

b. 實測容積流量大于限定值，但小于額定值的產品，在此次國家監督抽查中有12臺，占40.00%；

c. 實測容積流量低于限定值的產品，即不合格產品，在此次國家監督抽查中有1臺，占3.33%。

從容積流量檢測結果來看，部分產品的實測容積流量處于或接近臨界狀態，生產企業應該給予足夠的重視，在考慮能效比滿足標準限定值的要求下，重點考慮產品質量波動的因素(如皮帶輪或變速齒輪尺寸加工偏差，油氣分離器壓差過大)，將容積流量控制合適的范圍內，避免出現不合格產品。

造成容積流量檢驗不合格的原因主要有兩方面：一是以小充大，企業故意將銘牌值標大，誤導消費者；二是企業為了提高產品壽命，有意識降低產品設計轉速，使空壓機在出力不足的條件下運行，導致空壓機的容積流量達不到銘牌的明示值。

3.2 機組輸入比功率

機組輸入比功率是空壓機的能效指標，表征額定工況下空壓機的整機能耗。該指標若達不到標準要求，說明這臺空壓機是低效的。本次抽查的30種型號的空壓機產品中，有5產品的機組輸入比功率項目不合格。為了方便起見，將檢測結果分成兩類：

a. 實測機組輸入比功率低于額定值的產品，在此次國家監督抽查中此類產品25臺，占83.33%；

b. 實測機組輸入比功率高于額定值的產品，即不合格產品，在此次國家監督抽查中此類產品5臺，占16.67%。

從機組輸入比功率的檢測結果來看，本次抽查有16.67%的產品達不到明示值的要求。這主要是因為企業為了誤導消費者，以低效產品冒充高效產品。但所有機組輸入比功率不合格的產品，機組輸入比功率實測值都能達到GB 9153-2009[5]要求的最低能效三級的要求。這些企業需要提高其技術水平和質量管理水平，為消費者提供放心產品。

3.3 排氣壓力自控裝置

排氣壓力自控裝置是指在當最終排氣壓力高于額定值時，為了防止壓力繼續升高的壓力控制裝置，這是一個安全指標，反映了空壓機的超壓保護能力。標準要求排氣壓力自控裝置動作的整定值要高于額定排氣壓力，但低于空壓機儲氣罐上的壓力釋放裝置的起跳壓力。本次抽查的30種型號的空壓機產品中，有1種產品的排氣壓力自控裝置項目不合格。

排氣壓力自控裝置不合格的主要原因是：個別企業技術人員對標準的理解不夠，誤認為排氣壓力自控裝置設定值越低越安全，但設定值低于額定排氣壓力時，將不能滿足用戶正常的壓力使用要求。這些企業應加強工作人員對標準的學習力度，以免造成因對標準理解不透徹而導致產品不合格。

4 結束語

從本次抽查情況來看，我國螺桿空壓機總體質量較好，特別是機組輸入比功率指標有較大的提高。但在這次抽查還是暴露出一些普遍性的問題，主要是企業質量意識不強，只要做好：加強質量監督管理，特別要嚴格管理空壓機集散地市場，摸底排查，打擊假冒偽劣產品，杜絕以小充大的不良行為，凈化市場，維護公平競爭；加強生產許可證工作，促使不具備條件的企業盡快配備必要的資源，以保證生產出質量合格的產品，同時淘汰那些條件落后又不愿改善的作坊型企業和不合法的地下工廠；加強生產許可證證后的監督工作，促使取證企業持續按要求制造合格產品；大力宣傳《產品質量法》、《標準化法》及《消費者權益保護法》等，提高生產者、經銷者和消費者的法律意識，讓生產者自覺提高產品質量，經銷者認識到自己的法律責任，消費者也提高自我保護意識，空壓機的質量問題也就迎刃而解。

[1] 毛彥君，張濤.S7-300在化肥行業M85-206C CO2壓縮機控制系統中的應用[J].化工自動化及儀表，2010，37(1)：92～95.

[2] 伍凌，易瑩杰，徐杰.國產DCS中富氣壓縮機防喘振控制方案的實施[J].化工自動化及儀表，2011，38(5)：624～625,635.

[3] 裘潯雋，楊瑜文.離心壓縮機系統控制規律的分析[J].化工自動化及儀表，2011，38(11)：1346～1347,1363.

[4] JB/T 6430-2002，一般用噴油螺桿空氣壓縮機[S].北京：機械工業出版社，2003.

[5] GB 19153-2009，容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級[S].北京：中國標準出版社，2009.