压缩空气泄漏评估.pdf

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1、上海英格索兰压缩机有限公司(200000)潘志畅【摘要】压缩空气泄漏是工业系统中常见的浪费现象，阐述了压缩空气泄漏的原理，泄漏对生产和管理带来的影响，三种不同的泄漏检测的方法和步骤，定量计算泄漏量的原则，并介绍了修复压缩空气泄漏的主要手段。对企业管理人员和泄漏检测从业人员有一定的应用参考价值。【关键词】压缩空气泄漏节能超声波检测一，刖吾压缩空气是工业领域中最为广泛应用的动力源之一，由于其具有安全、无公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在自动化领域中应用越来越广。压缩空气又是一种昂贵的能源动力源，持续

2、降低压缩空气整体的运营费用，是每一个工厂管理者的重要课题。压缩空气泄漏几乎是工厂里最常见的一种能源浪费。平均压缩空气的泄漏量占整个压缩空气量的30％，这意味着每年数以万计的电40黧嚣然：Ⅲ伸期费支出是被泄漏掉了。有些泄漏是非常明显的，它不但发出很大的噪声，甚至可以通过触觉和视觉发现泄漏的发生。而有些泄漏又非常隐蔽，除了微小的不容易听到声响之外，“隐蔽”的泄漏往往发生在工作场所背景噪声较大的环境中。以上所有的泄漏，组成了整个系统中的泄漏源。泄漏通常发生在管道接头、快插接头、压力调节器(FRL)、经常打开的冷

3、凝水排放阀、破损的软管以及破裂的管道。泄漏是空气系统中一个常见的现象，一个正常运转的系统，难以避免会有泄漏的发生。根据美国能源部(DOE)相关调查结果和笔者长年经验总结，每一个系统都有泄漏现象存在，近60％的工厂对于空气系统中的泄漏未采取任何措施。工厂里的泄漏无所不在，如果一个工厂希望彻底消除泄漏几乎不可能，我们能够做到的就是将压缩空气的泄漏控制在一个合理的范围内。这个“合理”的范围和工厂的规模与新旧有很大的关系：1)对于新建系统(少于1年)或小型工厂，泄漏率控制在5％～7％。2)对于2～5年的系统或中型

4、工厂，泄漏率在7％～10％。3)对于超过10年的系统或大型工厂，泄漏率在10％～12％。泄漏不仅仅直接导致能源的浪费，它也在间接导致着能源浪费。当泄漏现象加剧时，整个压缩空气系统的压力会下降，如果希望保持空气系统的压力，就必须要开起额外的压缩机，这也会使整个工厂的用电成本进一步抬升。在有些工厂，有大量的间歇性排放装置，如电子排污阀，这些阀门基本以固定时间间隔排放冷凝水或其他废液，而排放时间内当废液已经排放干净之后，大量的压缩空气就会离开压缩空气系统。在某个时间，可能会存在多个排放阀同时排气的情况，这时整个

5、系统的压力会突然下跌，甚至超过系统能接受的最低压力而造成整个系统的停产。这是一种典型的运行事故。二，评估泄漏与检测由于压缩空气是由空气压缩机做功而制造出来，空气压缩机又由电动机拖动，所以空气的泄漏就间接意味着电能的浪费。定量压缩空气泄漏是一件比较复杂的工作，在不同空气压力下，不同大小的泄漏点和泄漏空气量关系见下表。泄漏点与泄漏量孔径／mm泄漏点表压／MPaO．10．51．02．O3．05．010．0泄漏量／(m3／min)0．2O．000280．0070．028O．1l0．250．702．78O．50．O

6、oo560．0140．0560220．501．395．57O7O．Ooo740．0190．0740_30O．671．867．421000l00．0260．102041O．922．5510．20在实践中，有三种方法常被用来定量评估压缩空气的泄漏量。(1)储气容积测定法假设一个空气系统是密闭的，只有泄漏作为压缩空气离开空气系统的唯一方式，对于压缩空气系统有以下泄漏计算公式：QLeak=卸V／(poT)(1)式中QLcak——泄漏量，单位为m3／min；△广压力差，单位为bar(1bar=O．1MPa，下同)；

7、p0_一绝对压力，单位为bar；卜泄漏的空气量，单位为m3；丁L一测试时间，单位为min。如果一个空气系统，其储气总容积(包括储气罐和管路等)为6m3，泄漏的压缩空气导致3min内储气罐的压力从7bar下降到6bar，那么泄漏量Q=2m3／min，在3min内共计泄漏q'6m3的空气。(2)压缩机运行测定法关闭空气系统中所有的用气设备，确保所有压缩空气系统中空气都是以泄漏方式离开系统的。开起一台压缩机，采用加卸载模式(On—Line／Off-Line)运行，记录压缩机的压力设定点lD。。丰印。，和各运行时

8、间。QLealc=Q。7"／(丁+t)(2)式中Q№。——泄漏量，单位为m3／min；Q——压缩机的排气量，单位为m3／min；丁—一加载运行时间，单位为min；f——卸载运行时间，单位为min。如果一个空气系统中只有一台10m3／min的压缩机在运行，压力设定点是7～8bar，平均加载运行时间1．5min，卸载运行时间lmin，那么泄漏量Q=6m3／min，在3min内共计泄漏了18m3的空气。(3)超声波泄漏检查法压缩空气