壓縮空氣儲罐科學排污

李 陳* 繆 瑋 王玉林

（江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院）

壓縮空氣既是僅次于電力的第二大動力能源，也是具有多種用途的工藝氣源，其應用范圍遍及石油、化工、冶金、機械、紡織、食品、醫藥等行業。壓縮空氣儲罐是制造企業常用于儲存壓縮空氣的設備。

1 壓縮空氣儲罐的作用

壓縮空氣儲罐具有以下幾方面作用：（1）穩定氣壓，空壓機工作時氣壓不穩定，具有波動性，儲氣罐可以將氣壓控制在合適的范圍內，消除管路中氣流的脈動。儲氣罐可以使空壓機輸出壓縮空氣時得到緩沖，將氣源壓力保持在設定值內，使用氣系統得到較穩定的輸入壓力。（2）儲存空氣，空壓機內部沒有可以大量儲存壓縮空氣的容器，壓縮空氣產出后就必須立即被使用。儲氣罐可以解決用氣設備用氣量突然加大的問題，確保供氣量穩定。（3）節能效應，空壓機頻繁啟停會增大電機的電流，導致空壓機能耗較高，儲氣罐則能實現空壓機的自動關停。在設定壓力范圍內，儲氣罐內壓力達到一定值時，空壓機就會自動停啟。（4）冷卻過濾，進入儲氣罐的壓縮空氣溫度降低后，達到初步冷卻的效果，同時使壓縮空氣中的水份和油份沉淀，提高了儲罐出口的壓縮空氣質量。

2 壓縮空氣儲罐排污的作用、方式及常見問題

2.1 壓縮空氣儲罐排污的作用

空壓機出口的壓縮空氣中常含有大量的水分，空氣進入儲氣罐后，溫度較高的水分子碰到溫度較低的儲氣罐壁會凝結成水滴，并順著罐壁落到底部，沉積在空壓機儲氣罐下部。儲罐降低了出氣口壓縮空氣中的含水量，提高了產品氣的質量。壓縮空氣儲罐底部沉淀的水分和油分若不及時排出，儲罐內的水分會越來越多，水位不斷上漲會引起出氣口壓縮空氣的含水量增高等問題，因此壓縮空氣儲罐需定時排污。

2.2 壓縮空氣儲罐排污方式及常見問題

壓縮空氣儲罐排污方式主要有人工手動排污和自動排污。人工排污是指人工開啟儲氣罐排污閥，定時進行排污。該方法的常見問題是部分操作工常常忘記儲氣罐的排污工作，部分管理不當的企業甚至不知道儲氣罐應定期排污。

自動排污是指采用自動開啟的排污閥對儲氣罐進行排污。自動排污閥分為電子和物理閥門兩種類型。電子自動排污閥的原理是采用電磁閥控制閥門開關，可以自主設置自動排水開啟的時間和周期。電子排水器常用的型號有PSQ-002/15 等,該閥門主要用于精密過濾器、油水分離器和儲氣罐中，但是安裝比較麻煩，且需要連接電路。物理式自動排污閥（也稱為機械式自動排污閥）的工作原理與蒸汽疏水閥類似，其常用的型號有BK-315BP 等。該閥門安裝比較簡單，且其壽命比電磁閥更長。該閥門的常見問題是內徑較小，儲氣罐內產生鐵銹后容易堵塞閥門，導致閥門失效，無法排污。

3 不科學排污導致的問題

3.1 腐蝕

壓縮空氣中的水分子一般會具有一定的酸性或堿性，如果凝聚在儲氣罐底部的水分長期不排出，那么水分會腐蝕儲氣罐，縮短儲氣罐的使用壽命，危及儲罐安全運行[1]。

3.2 容積減小以及影響空氣質量

長期不清理儲氣罐的積水會使水位上漲，導致儲氣罐的容積減小，影響生產用氣的穩定性，還會使產品氣攜帶大量水分，降低壓縮空氣的質量。

3.3 造成空壓機系統其他設備的損壞

若壓縮氣儲罐內的積水長期不清理，水位上漲到一定高度時，水會進入空壓系統的油分離器、干燥器、壓縮機等設備；若油中含有過多的水分則會使潤滑油乳化，導致壓縮機主機潤滑不良，空壓系統不能正常運轉。

4 科學排污方法

壓縮空氣儲罐的使用單位應當結合環境空氣的濕度、溫度，企業用氣量等因素，合理考慮排污的間隔時間。干燥機之前和干燥機之后的儲罐排污間隔時間有所區別，由于干燥機已將空氣中的水分進行了干燥，干燥機之后的儲氣罐基本不用排污，而干燥機之前以及空壓機系統中沒有干燥機的儲氣罐必須定期排污。以常見的20 m3/min，0.7 MPa 的空壓機系統中,裝設在干燥機之前的2 m3壓縮空氣儲罐為例，對兩種排污方式的排污周期進行闡述。

4.1 人工手動排污

采用人工手動排污方式時，春秋季節宜每隔12 h進行一次排污工作，直至將水放盡為止。若遇到陰雨天氣、高溫天氣，且空壓機運行間隔時間小于30 min時，建議每隔8 h 進行一次排污工作，直至將水放盡為止，具體排污間隔時間應視罐內水位情況而定，以多排為宜。

4.2 自動排污

采用自動排污方式時，應每隔半個月定期檢查排污閥是否正常工作，一旦發現自動排污閥不能正常排污時，應立即維修或者更換。一般自動排污閥的壽命約為3～5 年，當閥門達到使用壽命時應及時更換。設置自動排污閥時應在自動排污閥管路上加一旁路，每次檢查時需開啟旁路，確認罐內含水量滿足要求。

在安裝排污閥之前，應先清除儲氣罐內的銅屑、鐵銹等雜質。確保儲氣罐在最高工作壓力下將系統排空3～5 min 后，再安裝自動排污閥。排污閥應安裝在儲氣罐的底部（最低點），同時確保排水方向和閥體箭頭方向一致。

安裝電子排污閥的特殊要求如下：（1）供電電壓應與電子排污閥電壓相符；（2）電子排污閥定時器上的TEST 薄膜開關是手動測試按鈕，每按動一次,排水閥就會排放一次，該按鈕可用于日常工作中隨時檢查排水工況；（3）定時器的兩只旋鈕分別用于調整排放時間和兩次排放的間隔時間；（4）電子排污閥接線盒上的小螺釘除了有連接作用外，還有壓緊密封墊的功能，防止水進入定時器和線圈內，因此必需擰緊；（5）中高壓系統的儲氣罐（罐內壓力≥1.6 MPa）要選用高壓型電子排水閥。

5 結論

根據實際經驗，對壓縮空氣儲罐的使用提出如下建議：（1）采用人工排污方式的使用單位，應建立儲氣罐定期排污制度，并且嚴格執行，從而避免因排污不當導致儲罐嚴重腐蝕以及機器損壞。排污時盡量將閥門開至最大，避免體積較大的污物堵住管口。（2）采用自動排污方式的使用單位，應建立定期巡檢制度，定期對電磁閥及物理閥進行巡檢，避免閥門損壞而無法排污。（3）采用自動排污方式的使用單位，采購時應向制造單位提出增大排污口管徑的要求，以免污水中的鐵銹堵塞管口，因此建議排污管的采購規格為DN40～DN50。