仪用压缩空气质量检测与管理

魏新达

仪用压缩空气质量检测与管理

魏新达

（中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司，河南 郑州 450000）

仪用压缩空气是重要的空气控制系统、气动执行机构的动力来源，高品质的压缩空气是保证气动系统可靠工作的关键。本文针对电厂仪用压缩空气质量现状及检测的方法进行分析，以期为提高电厂仪用压缩空气质量监控及管理水平提供可行的策略。

仪用压缩空气；质量；检测；管理

作为电厂两大动力之一，压缩空气与电力具有同等重要的地位［1］。两年来对服务区域内发电企业仪用压缩空气质量检测发现，各发电企业普遍存在仪用压缩空气质量不达标的现象。因此，本文将对仪用压缩空气质量检测现状进行分析，并为提高仪用压缩空气质量管理水平提供可行措施。

1 仪用压缩空气质量标准及理论依据

1.1 仪用压缩空气质量要求

仪用压缩空气质量检测主要包括三个方面：湿度、油含量及尘埃粒子。

GB/T-4830-2015《工业自动化仪表气源压力范围和质量》中对仪用压缩空气质量的规定见表1。在日常检测中，笔者结合服务区域内气象条件，将在线压力下的气源压力露点这一指标控制在≤-20℃。

表1 GB/T-4830-2015中对仪用压缩空气质量的规定

1.2 压缩空气质量的检测方法

仪用压缩空气质量检测为现场检测。GB/T-4830-2015中对于仪用压缩空气质量测试方法作出明确规定：露点检测需用精度不低于±10%（ppmv值）的微量水分析仪测量，所得数据按有关公式（曲线或表格）进行换算，得到在线压力下的气源压力露点。尘埃粒子的检测采用激光散射原理计数法。油含量的检测需采用四氯化碳三级吸收采样，红外分光光度法检测。

1.3 压缩空气检测时的注意事项

现场检测中需注意，测点需布置在储气罐与用户间的主管道上，露点检测时环境相对湿度应低于85%。在检测时，需利用减压装置将气体气压降至常压条件下测量，并严格保障系统气密性良好，防止气密性不严造成的测量误差。露点及尘埃粒子检测时应使用聚四氟或铝合金管路，管路总长度应低于2m。

1.4 理论计算

空气中微量水含量体积比百万分率（ppmv）与露点温度的换算［2］如下：

表2 2015年服务区域内各电厂仪用压缩空气质量检测结果

表3 2016年服务区域内各电厂仪用压缩空气质量检测结果

其中，PH2O为与某露点温度相应的饱和蒸气压，kPa；P为总压力，即标准大气压，以101.325kPa计算；C为实际含水量（体积比百万分率），10-6；以PH2O值查表可得露点温度。

压力露点与常压露点的关系曲线如图1所示。

图1 压力露点与常压露点的关系曲线

含油量单位质量比百万分率和mg/m3的换算公式：

C=D/1.205

其中，C为实测含油量（含油量质量比百万分率），10-6；D实测含油量，mg/m3；1.205为25℃，101.3kPa状态下的空气密度，kg/m3。

2 服务区域内仪用压缩空气质量现状

2015、2016年笔者对服务区域内部分电厂仪用压缩空气进行检测。2015年，对8个电厂14个测点处压缩空气进行检测，结果可以看出，露点仅1处合格，合格率7.14%；尘埃粒子仅3处合格，合格率21.4%，含油量均合格，合格率100%。2016年，对6家电厂8个测点处压缩空气进行检测，露点3处合格，合格率37.5%，尘埃粒子5处合格，合格率62.5%，油含量7测点合格，合格率87.5%。表2、表3为2015年与2016年服务区域内各电厂仪用压缩空气质量检测结果。

3 存在的问题

结合上述数据及检测结果，汇总分析主要存在以下问题。

第一，在线压力下的气源压力露点普遍高于控制限值，也就是仪用压缩空气中水分含量超标。这可能造成低温条件下气动执行机构拒动，严重威胁机组运行安全。造成仪用压缩空气水分超标的原因可能有以下几点：①空压机冷却器中冷凝水排水不畅，这是压缩空气中液态水存在的主要原因；②干燥器维护欠佳、运行不合理，吸附材料失效或过期、吸附器再生装置加热温度达不到要求，影响再生效果；③储气罐未及时排污，以致用户端水分含量超标。

第二，粒径大于3μm尘埃粒子的存在可能会导致用户端气孔堵塞，威胁气动机构动作。尘埃粒子主要来源为空气携带，尘埃粒子超标的原因大多为过滤器滤网性能达不到要求或滤网维护欠佳甚至失效，不能有效过滤压缩空气中所带尘埃。

第三，油含量超标。油含量超标的主要危害是可能造成某些阀门密封圈腐蚀胀大，影响密封性，同时可能造成某些气孔出现异常状况，影响设备正常运行。

4 改进措施

针对上述问题，结合各电厂运行状况提出以下改进措施，以提高仪用压缩空气质量及管理水平。

①切实加强设备排污。做到空压机、储气罐等处排水、排污通畅、及时、合理。日常运行中，多注意排水孔、管是否堵塞，及时清污，及时排污；对于浮球式自动排水器效果不佳的情况，建议改为直排式。

②在干燥器的运行中，保证排气阀门运行良好；保障吸附剂状态良好，再生装置再生周期设置合理，再生装置前后过滤器及时检查、更换；对于单一吸附剂效果不理想的情况，建议采用氧化铝、分子筛混装，以提高干燥器运行效果。

③及时检查过滤器滤网，如有必要及时更换滤网，保障过滤效果。

④环境温度等对空压机、干燥器等运行状况有直接影响。针对夏季环境温度过高，安装通风管路将空压机油冷却器风扇的排气接到室外进行高点放空，保证热空气不在系统中循环；并且，经常吹扫油冷却器，以保证冷却器始终具有良好的运行状况。空压机运行时盖上面板，防止因改变空压机进风方向和流向而降低冷却效果。

5 结语

高质量的仪用压缩空气对保障电厂安全、稳定运行有重要意义。通过对各电厂仪用压缩空气质量的汇总与分析，切实找出日常运行中存在的问题，并提出可行的改进措施。为各电厂提高仪用压缩空气质量及管理水平提供有效策略。

［1］李华东，崔志建.电厂仪用压缩空气质量监测现状分析［J］.山东电力技术，2010（1）：75-77.

［2］刘志刚.工质热物理性质计算程序的编制及应用［M］.北京：科学出版社，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

魏新达（1990-），男，硕士，助理工程师，研究方向：化学水处理技术、仪用压缩空气检测。