儀用壓縮空氣質量檢測與管理

魏新達

儀用壓縮空氣質量檢測與管理

魏新達

（中國大唐集團科學技術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、氣動執行機構的動力來源，高品質的壓縮空氣是保證氣動系統可靠工作的關鍵。本文針對電廠儀用壓縮空氣質量現狀及檢測的方法進行分析，以期為提高電廠儀用壓縮空氣質量監控及管理水平提供可行的策略。

儀用壓縮空氣；質量；檢測；管理

作為電廠兩大動力之一，壓縮空氣與電力具有同等重要的地位［1］。兩年來對服務區域內發電企業儀用壓縮空氣質量檢測發現，各發電企業普遍存在儀用壓縮空氣質量不達標的現象。因此，本文將對儀用壓縮空氣質量檢測現狀進行分析，并為提高儀用壓縮空氣質量管理水平提供可行措施。

1 儀用壓縮空氣質量標準及理論依據

1.1 儀用壓縮空氣質量要求

儀用壓縮空氣質量檢測主要包括三個方面：濕度、油含量及塵埃粒子。

GB/T-4830-2015《工業自動化儀表氣源壓力范圍和質量》中對儀用壓縮空氣質量的規定見表1。在日常檢測中，筆者結合服務區域內氣象條件，將在線壓力下的氣源壓力露點這一指標控制在≤-20℃。

表1 GB/T-4830-2015中對儀用壓縮空氣質量的規定

1.2 壓縮空氣質量的檢測方法

儀用壓縮空氣質量檢測為現場檢測。GB/T-4830-2015中對于儀用壓縮空氣質量測試方法作出明確規定：露點檢測需用精度不低于±10%（ppmv值）的微量水分析儀測量，所得數據按有關公式（曲線或表格）進行換算，得到在線壓力下的氣源壓力露點。塵埃粒子的檢測采用激光散射原理計數法。油含量的檢測需采用四氯化碳三級吸收采樣，紅外分光光度法檢測。

1.3 壓縮空氣檢測時的注意事項

現場檢測中需注意，測點需布置在儲氣罐與用戶間的主管道上，露點檢測時環境相對濕度應低于85%。在檢測時，需利用減壓裝置將氣體氣壓降至常壓條件下測量，并嚴格保障系統氣密性良好，防止氣密性不嚴造成的測量誤差。露點及塵埃粒子檢測時應使用聚四氟或鋁合金管路，管路總長度應低于2m。

1.4 理論計算

空氣中微量水含量體積比百萬分率（ppmv）與露點溫度的換算［2］如下：

表2 2015年服務區域內各電廠儀用壓縮空氣質量檢測結果

表3 2016年服務區域內各電廠儀用壓縮空氣質量檢測結果

其中，PH2O為與某露點溫度相應的飽和蒸氣壓，kPa；P為總壓力，即標準大氣壓，以101.325kPa計算；C為實際含水量（體積比百萬分率），10-6；以PH2O值查表可得露點溫度。

壓力露點與常壓露點的關系曲線如圖1所示。

圖1 壓力露點與常壓露點的關系曲線

含油量單位質量比百萬分率和mg/m3的換算公式：

C=D/1.205

其中，C為實測含油量（含油量質量比百萬分率），10-6；D實測含油量，mg/m3；1.205為25℃，101.3kPa狀態下的空氣密度，kg/m3。

2 服務區域內儀用壓縮空氣質量現狀

2015、2016年筆者對服務區域內部分電廠儀用壓縮空氣進行檢測。2015年，對8個電廠14個測點處壓縮空氣進行檢測，結果可以看出，露點僅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6家電廠8個測點處壓縮空氣進行檢測，露點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測點合格，合格率87.5%。表2、表3為2015年與2016年服務區域內各電廠儀用壓縮空氣質量檢測結果。

3 存在的問題

結合上述數據及檢測結果，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普遍高于控制限值，也就是儀用壓縮空氣中水分含量超標。這可能造成低溫條件下氣動執行機構拒動，嚴重威脅機組運行安全。造成儀用壓縮空氣水分超標的原因可能有以下幾點：①空壓機冷卻器中冷凝水排水不暢，這是壓縮空氣中液態水存在的主要原因；②干燥器維護欠佳、運行不合理，吸附材料失效或過期、吸附器再生裝置加熱溫度達不到要求，影響再生效果；③儲氣罐未及時排污，以致用戶端水分含量超標。

第二，粒徑大于3μm塵埃粒子的存在可能會導致用戶端氣孔堵塞，威脅氣動機構動作。塵埃粒子主要來源為空氣攜帶，塵埃粒子超標的原因大多為過濾器濾網性能達不到要求或濾網維護欠佳甚至失效，不能有效過濾壓縮空氣中所帶塵埃。

第三，油含量超標。油含量超標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，同時可能造成某些氣孔出現異常狀況，影響設備正常運行。

4 改進措施

針對上述問題，結合各電廠運行狀況提出以下改進措施，以提高儀用壓縮空氣質量及管理水平。

①切實加強設備排污。做到空壓機、儲氣罐等處排水、排污通暢、及時、合理。日常運行中，多注意排水孔、管是否堵塞，及時清污，及時排污；對于浮球式自動排水器效果不佳的情況，建議改為直排式。

②在干燥器的運行中，保證排氣閥門運行良好；保障吸附劑狀態良好，再生裝置再生周期設置合理，再生裝置前后過濾器及時檢查、更換；對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，以提高干燥器運行效果。

③及時檢查過濾器濾網，如有必要及時更換濾網，保障過濾效果。

④環境溫度等對空壓機、干燥器等運行狀況有直接影響。針對夏季環境溫度過高，安裝通風管路將空壓機油冷卻器風扇的排氣接到室外進行高點放空，保證熱空氣不在系統中循環；并且，經常吹掃油冷卻器，以保證冷卻器始終具有良好的運行狀況。空壓機運行時蓋上面板，防止因改變空壓機進風方向和流向而降低冷卻效果。

5 結語

高質量的儀用壓縮空氣對保障電廠安全、穩定運行有重要意義。通過對各電廠儀用壓縮空氣質量的匯總與分析，切實找出日常運行中存在的問題，并提出可行的改進措施。為各電廠提高儀用壓縮空氣質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量監測現狀分析［J］.山東電力技術，2010（1）：75-77.

［2］劉志剛.工質熱物理性質計算程序的編制及應用［M］.北京：科學出版社，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（1990-），男，碩士，助理工程師，研究方向：化學水處理技術、儀用壓縮空氣檢測。