壓縮空氣儲罐科學(xué)排污

李 陳* 繆 瑋 王玉林

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院）

壓縮空氣既是僅次于電力的第二大動(dòng)力能源，也是具有多種用途的工藝氣源，其應(yīng)用范圍遍及石油、化工、冶金、機(jī)械、紡織、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。壓縮空氣儲罐是制造企業(yè)常用于儲存壓縮空氣的設(shè)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(wěn)定氣壓，空壓機(jī)工作時(shí)氣壓不穩(wěn)定，具有波動(dòng)性，儲氣罐可以將氣壓控制在合適的范圍內(nèi)，消除管路中氣流的脈動(dòng)。儲氣罐可以使空壓機(jī)輸出壓縮空氣時(shí)得到緩沖，將氣源壓力保持在設(shè)定值內(nèi)，使用氣系統(tǒng)得到較穩(wěn)定的輸入壓力。（2）儲存空氣，空壓機(jī)內(nèi)部沒有可以大量儲存壓縮空氣的容器，壓縮空氣產(chǎn)出后就必須立即被使用。儲氣罐可以解決用氣設(shè)備用氣量突然加大的問題，確保供氣量穩(wěn)定。（3）節(jié)能效應(yīng)，空壓機(jī)頻繁啟停會增大電機(jī)的電流，導(dǎo)致空壓機(jī)能耗較高，儲氣罐則能實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)的自動(dòng)關(guān)停。在設(shè)定壓力范圍內(nèi)，儲氣罐內(nèi)壓力達(dá)到一定值時(shí)，空壓機(jī)就會自動(dòng)停啟。（4）冷卻過濾，進(jìn)入儲氣罐的壓縮空氣溫度降低后，達(dá)到初步冷卻的效果，同時(shí)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(zhì)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(jī)出口的壓縮空氣中常含有大量的水分，空氣進(jìn)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(jié)成水滴，并順著罐壁落到底部，沉積在空壓機(jī)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(chǎn)品氣的質(zhì)量。壓縮空氣儲罐底部沉淀的水分和油分若不及時(shí)排出，儲罐內(nèi)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(shí)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(dòng)排污和自動(dòng)排污。人工排污是指人工開啟儲氣罐排污閥，定時(shí)進(jìn)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(dāng)?shù)钠髽I(yè)甚至不知道儲氣罐應(yīng)定期排污。

自動(dòng)排污是指采用自動(dòng)開啟的排污閥對儲氣罐進(jìn)行排污。自動(dòng)排污閥分為電子和物理閥門兩種類型。電子自動(dòng)排污閥的原理是采用電磁閥控制閥門開關(guān)，可以自主設(shè)置自動(dòng)排水開啟的時(shí)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(dòng)排污閥（也稱為機(jī)械式自動(dòng)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(nèi)徑較小，儲氣罐內(nèi)產(chǎn)生鐵銹后容易堵塞閥門，導(dǎo)致閥門失效，無法排污。

3 不科學(xué)排污導(dǎo)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(yùn)行[1]。

3.2 容積減小以及影響空氣質(zhì)量

長期不清理儲氣罐的積水會使水位上漲，導(dǎo)致儲氣罐的容積減小，影響生產(chǎn)用氣的穩(wěn)定性，還會使產(chǎn)品氣攜帶大量水分，降低壓縮空氣的質(zhì)量。

3.3 造成空壓機(jī)系統(tǒng)其他設(shè)備的損壞

若壓縮氣儲罐內(nèi)的積水長期不清理，水位上漲到一定高度時(shí)，水會進(jìn)入空壓系統(tǒng)的油分離器、干燥器、壓縮機(jī)等設(shè)備；若油中含有過多的水分則會使?jié)櫥腿榛瑢?dǎo)致壓縮機(jī)主機(jī)潤滑不良，空壓系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 科學(xué)排污方法

壓縮空氣儲罐的使用單位應(yīng)當(dāng)結(jié)合環(huán)境空氣的濕度、溫度，企業(yè)用氣量等因素，合理考慮排污的間隔時(shí)間。干燥機(jī)之前和干燥機(jī)之后的儲罐排污間隔時(shí)間有所區(qū)別，由于干燥機(jī)已將空氣中的水分進(jìn)行了干燥，干燥機(jī)之后的儲氣罐基本不用排污，而干燥機(jī)之前以及空壓機(jī)系統(tǒng)中沒有干燥機(jī)的儲氣罐必須定期排污。以常見的20 m3/min，0.7 MPa 的空壓機(jī)系統(tǒng)中,裝設(shè)在干燥機(jī)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(jìn)行闡述。

4.1 人工手動(dòng)排污

采用人工手動(dòng)排污方式時(shí)，春秋季節(jié)宜每隔12 h進(jìn)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(jī)運(yùn)行間隔時(shí)間小于30 min時(shí)，建議每隔8 h 進(jìn)行一次排污工作，直至將水放盡為止，具體排污間隔時(shí)間應(yīng)視罐內(nèi)水位情況而定，以多排為宜。

4.2 自動(dòng)排污

采用自動(dòng)排污方式時(shí)，應(yīng)每隔半個(gè)月定期檢查排污閥是否正常工作，一旦發(fā)現(xiàn)自動(dòng)排污閥不能正常排污時(shí)，應(yīng)立即維修或者更換。一般自動(dòng)排污閥的壽命約為3～5 年，當(dāng)閥門達(dá)到使用壽命時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。設(shè)置自動(dòng)排污閥時(shí)應(yīng)在自動(dòng)排污閥管路上加一旁路，每次檢查時(shí)需開啟旁路，確認(rèn)罐內(nèi)含水量滿足要求。

在安裝排污閥之前，應(yīng)先清除儲氣罐內(nèi)的銅屑、鐵銹等雜質(zhì)。確保儲氣罐在最高工作壓力下將系統(tǒng)排空3～5 min 后，再安裝自動(dòng)排污閥。排污閥應(yīng)安裝在儲氣罐的底部（最低點(diǎn)），同時(shí)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(yīng)與電子排污閥電壓相符；（2）電子排污閥定時(shí)器上的TEST 薄膜開關(guān)是手動(dòng)測試按鈕，每按動(dòng)一次,排水閥就會排放一次，該按鈕可用于日常工作中隨時(shí)檢查排水工況；（3）定時(shí)器的兩只旋鈕分別用于調(diào)整排放時(shí)間和兩次排放的間隔時(shí)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(jìn)入定時(shí)器和線圈內(nèi)，因此必需擰緊；（5）中高壓系統(tǒng)的儲氣罐（罐內(nèi)壓力≥1.6 MPa）要選用高壓型電子排水閥。

5 結(jié)論

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，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(yīng)建立儲氣罐定期排污制度，并且嚴(yán)格執(zhí)行，從而避免因排污不當(dāng)導(dǎo)致儲罐嚴(yán)重腐蝕以及機(jī)器損壞。排污時(shí)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(dòng)排污方式的使用單位，應(yīng)建立定期巡檢制度，定期對電磁閥及物理閥進(jìn)行巡檢，避免閥門損壞而無法排污。（3）采用自動(dòng)排污方式的使用單位，采購時(shí)應(yīng)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(guī)格為DN40～DN50。