?【干貨】了解壓縮空氣泄漏
時(shí)間：2023-08-14 13:57:20 作者：admin 點(diǎn)擊：
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壓縮空氣是工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應用的動(dòng)力源之一，由于其具有安全、無(wú)公害、調節性能好、輸送方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，使其在現代化、自動(dòng)力領(lǐng)域中應用越來(lái)越廣。壓縮空氣又是一種昂貴的能源動(dòng)力源，持續降低壓縮空氣整體的運營(yíng)費用，是每一個(gè)工廠(chǎng)管理者的重要課題。
壓縮空氣泄漏幾乎是工廠(chǎng)里常見(jiàn)的一種能源浪費。平均壓縮空氣的泄漏量占整個(gè)壓縮空氣量的30%，這意味著(zhù)每年數以萬(wàn)計的電費支出是被泄漏掉了。有些泄漏是非常明顯的，它不但發(fā)出很大的噪聲，而有些泄漏又非常隱蔽，除了微小的不容易聽(tīng)到聲響之外，“隱蔽”的泄漏往往發(fā)生在工作場(chǎng)所背景噪聲較大的環(huán)境中。以上所有的泄漏，組成了整個(gè)系統中的泄漏源。
管道接頭、快插接頭
壓力調節器（FRL）
經(jīng)常打開(kāi)的冷凝水排放閥
破損的軟管，破裂的管道
一個(gè)正常運轉的系統，難以避免會(huì )有泄漏的發(fā)生。根據美國能源部（DOE）相關(guān)調查結果和本文作者長(cháng)年經(jīng)驗總結，每一個(gè)系統都有泄漏現象存在，近60%的工廠(chǎng)對于空氣系統中的泄漏未采取任何措施。當然，一個(gè)工廠(chǎng)希望徹底消除泄漏幾乎不可能，我們能夠做到的就是將壓縮空氣的泄漏控制在一個(gè)合理的范圍內。這個(gè)“合理”的范圍和工廠(chǎng)的規模與新舊有很大的關(guān)系：對于新建系統（少于1年）或小型工廠(chǎng)，泄漏率控制在5%到7%之間
對于2~5年的系統或中型工廠(chǎng)，泄漏率在7%到10%之間
對于超過(guò)10年的系統或大型工廠(chǎng)，泄漏率在10%到12%之間
泄漏不僅僅直接導致能源的浪費，它也在間接導致著(zhù)工廠(chǎng)停工風(fēng)險增高。當泄漏現象加劇時(shí)，整個(gè)壓縮空氣系統的壓力會(huì )下降，如果希望保持空氣系統的壓力，就必須要開(kāi)啟額外的壓縮機，這也會(huì )使整個(gè)工廠(chǎng)的用電成本進(jìn)一步抬升。在有些工廠(chǎng)，有大量的間歇性排放裝置，如電子排污閥，這些閥門(mén)基本以固定時(shí)間間隔排放冷凝水或其它廢液，而排放時(shí)間內當廢液已經(jīng)排放干凈之后，大量的壓縮空氣就會(huì )離開(kāi)壓縮空氣系統。在某個(gè)時(shí)間，可能會(huì )存在多個(gè)排放閥同時(shí)排氣的情況，這時(shí)整個(gè)系統的壓力會(huì )突然下跌，甚至超過(guò)系統能接受的最低壓力而造成整個(gè)系統的停產(chǎn)。這是一種典型的運行事故。由于壓縮空氣是由空氣壓縮機做功而制造出來(lái)，所以空氣的泄漏就間接意味著(zhù)電能的浪費。定量壓縮空氣泄漏是一件比較復雜的工作，在不同空氣壓力下，不同大小的泄漏點(diǎn)和泄漏空氣量關(guān)系如下表：以3毫米小孔在表壓7bar壓力下的泄漏作為計算，一個(gè)月浪費的電能就需要支出2500元電費（注：假設24小時(shí)連續運轉，每月30天，電費單價(jià)￥0.8/千瓦時(shí)）。
在實(shí)踐中，有三種方法常被用來(lái)定量評估壓縮空氣的泄漏量，它們分別是:
儲氣容積測定法
假設一個(gè)空氣系統是密閉的，只有泄漏作為壓縮空氣離開(kāi)空氣系統的唯一方式，對于壓縮空氣系統有以下泄漏計算公式：
關(guān)閉空氣系統中所有的用氣設備，確保所有壓縮空氣系統中空氣都是以泄漏方式離開(kāi)系統的。開(kāi)啟一臺壓縮機，采用加卸載模式（On-Line/Off-Line）運行，記錄壓縮機的壓力設定點(diǎn)Pon和Poff和各運行時(shí)間。
3. 超聲波泄漏檢查法
壓縮空氣泄漏檢測的困難在于大部分管路都無(wú)法輕易觸及，它們或安裝于高空，或隱藏于箱體，而且由于空氣泄漏無(wú)法從視覺(jué)上判斷出來(lái)，所以超聲波檢測是一種常用的方法。超聲波通常是指頻率高過(guò)20kHz的波段，而人耳所能接收到的上限值為16.5kHZ，利用這一特性，超聲波檢測壓縮空氣泄漏可以在工業(yè)檢測中得以應用。超音波泄漏檢測儀是一種使用專(zhuān)用儀器，任何氣體通過(guò)泄漏孔都會(huì )產(chǎn)生渦流，會(huì )有超音波波段的部份，超音波泄漏檢測儀能夠感應任何種類(lèi)的氣體泄漏。通過(guò)接收空氣泄漏發(fā)出高頻“嘶嘶”的聲音，從而確定泄漏點(diǎn)的方式。超聲波泄漏檢測儀通常由麥克風(fēng)、濾波器、指示器和耳機組成。泄漏量和測試的距離及超聲波的數值有關(guān)系，不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的超聲波泄漏檢測儀有不同的參數表。巡視整個(gè)工廠(chǎng)，快速挑出空氣系統中明顯的大型泄漏點(diǎn)，如開(kāi)啟的閥門(mén)、軟管上的抹布（有些工人為了掩飾漏點(diǎn)而覆蓋抹布消音），仍在供氣，但未啟動(dòng)的機器，排水閥，快插等等；
在巡視過(guò)程中可以勾畫(huà)一條合適的檢測路線(xiàn)，繪制管線(xiàn)圖，對將來(lái)的確定泄漏點(diǎn)非常有幫助。
用泄漏測試槍仔細檢測所有的空氣管路，記得一直佩戴耳機，當較難確定泄漏方位時(shí)，可調整靈敏度。
從供氣端開(kāi)始，逐步將檢測向使用端推進(jìn)。
建議將檢測區域細分，逐一進(jìn)行，避免重復檢測或者漏檢。
檢測到泄漏點(diǎn)后，用標簽標注位置，確保泄漏標簽可以一直懸掛在泄漏點(diǎn)至少到泄漏解決（建議不拆除，以便復檢）。
在泄漏點(diǎn)維修后再次進(jìn)行檢測，有時(shí)候維修會(huì )導致新的泄漏點(diǎn)產(chǎn)生。
計算泄漏量大小。
編撰泄漏檢測報告。
實(shí)踐中，泄漏檢測服務(wù)工作往往會(huì )將上述多種方法綜合運用：通過(guò)方法一和二計算空氣系統的總泄漏量，其結果作為管理層決定是否進(jìn)行具體泄漏點(diǎn)檢測的依據。方法三可以測量和標記中每一個(gè)具體的泄漏點(diǎn)。在查找到并定量化壓縮空氣泄漏點(diǎn)之后，運用數據統計的方法，可以輕松得到泄漏清單并規劃出下一步修復泄漏的工作范圍。由于修復泄漏會(huì )產(chǎn)生成本，在實(shí)際中經(jīng)常采用帕累托最優(yōu)分析確定修復的優(yōu)先級，下圖是泄漏檢測報告中常見(jiàn)的所有泄漏點(diǎn)帕累托分析圖。我們只需要將泄漏量最大泄漏點(diǎn)修復，就可以花較少的資源產(chǎn)生大的價(jià)值。
由于泄漏通常在管道連接處發(fā)生，所以修補泄漏的方法可以很簡(jiǎn)單：直接把泄漏部位擰緊；也可能會(huì )非常復雜：更換發(fā)生泄漏的部件，如接頭、連接件，甚至總成。
有些設備本身未配置自動(dòng)切斷供氣的部件，對于這些設備可選配電磁閥，在停機時(shí)接收信號自動(dòng)切斷氣源，或者在進(jìn)氣管上安裝一個(gè)球閥，設備操作結束時(shí)手工切斷氣源。這些都是簡(jiǎn)單但有效的減少泄漏的方法。
有些國外的壓縮空氣工程公司習慣于盡量降低系統的壓縮空氣壓力，或者降低子系統的供氣壓力來(lái)減少系統泄漏量。從前述圖表數據可以發(fā)現，壓縮空氣壓力越低，空氣的流量也就越小。通過(guò)壓力流量調節裝置來(lái)減少因為壓縮機加卸載運行而造成的空氣壓力波動(dòng)也可以起到穩定壓力，減少空氣泄漏的目的。
壓縮空氣系統設備的正常運行并不意味著(zhù)整個(gè)系統是高效的，壓縮空氣系統節能的方式有很多種，其中減少泄漏是直接的節能方式。
修補泄漏是每個(gè)人的工作，當泄漏點(diǎn)大到一定程度時(shí)，不用借助任何工具就能夠發(fā)現它的存在。根據經(jīng)驗，泄漏檢查的投資回收期通常在半年以?xún)?。工廠(chǎng)管理者應當把泄漏評估和修復作為一項經(jīng)常實(shí)施的工作，在日常工作中及時(shí)發(fā)現泄漏，每一年或者每半年對整個(gè)工廠(chǎng)的管理進(jìn)行一次泄漏檢查，所帶來(lái)的能源節約將大大超過(guò)泄漏檢查本身的成本。
隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展和管理手段的不斷提高，通過(guò)一些有效的方式對系統的泄漏做出定量計算和檢測，進(jìn)而采取措施對泄漏情況作出相應的改造，就能夠為企業(yè)帶來(lái)顯著(zhù)的能源節約效果。在能源日益緊張的今天，這種改造無(wú)論對企業(yè)本身或是對國家都是有深遠意義的。
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