【壓縮機(jī)網(wǎng)】前言

　　正如高校教課內(nèi)容分為三個(gè)階段；基礎(chǔ)/專業(yè)基礎(chǔ)/專業(yè)課，壓縮空氣凈化技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與應(yīng)用的各種標(biāo)準(zhǔn)也遵循：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)（術(shù)語(yǔ)、質(zhì)量等級(jí)）/產(chǎn)品基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、試驗(yàn)、檢測(cè)）/產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（分離器、過(guò)濾器、干燥器及重要零部件等）。

　　本文將重點(diǎn)介紹基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)——《一般用壓縮空氣質(zhì)量等級(jí)》①四十年的變遷與思考。

　　注①：用“質(zhì)量等級(jí)”還是“凈化等級(jí)”，ISO也一直在討論，新標(biāo)準(zhǔn)的名字中用的是“凈化等級(jí)”。

　　1、四版標(biāo)準(zhǔn)

　　1.1初始階段：ISO8573-1是該系列的核心，綱領(lǐng)性標(biāo)準(zhǔn)，其ISODP1982版和85版見(jiàn)下表。

　　DP相當(dāng)于當(dāng)前的CD階段，在ISO制定的程序中，可以劃分到討論、建議草案階段。

　　1.2九十年代正式發(fā)布ISO8573-1：1991和GB/T13277.1：1991，國(guó)標(biāo)積極跟進(jìn)且等效采用同年發(fā)布。考慮到國(guó)標(biāo)跟進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的方式為“等效采用”或“修改采用”，以下同年代標(biāo)準(zhǔn)只列出一種且優(yōu)先采用國(guó)標(biāo)。后版與前版不同之處以文字或下標(biāo)虛線予以提示。

　　為了便于推廣應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)增設(shè)附件，針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合和典型元件的相應(yīng)級(jí)別進(jìn)行了推薦（見(jiàn)附件1）。

　　1.3 2000年代修改版ISO8573-1：2000和GB/T13277-1:2008

　　兩版標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別：

　　（1）參數(shù)工況中將上一版蒸氣壓力0.6改為0，從此開啟了凈化標(biāo)準(zhǔn)中兩個(gè)零時(shí)代（簡(jiǎn)稱凈化標(biāo)方）：壓力為海平面，含水量為0，氣體溫度為20℃。

　　（2）固體顆粒改為顆粒，既包括固體也包括液體。

　　（3）聚結(jié)和凝聚合并為一種術(shù)語(yǔ)聚結(jié)。

　　（4）顆粒等級(jí)發(fā)生重大變化：從測(cè)量最大顆粒直徑到測(cè)量對(duì)應(yīng)的粒徑范圍的最多顆粒數(shù)目（簡(jiǎn)稱粒徑大小改顆粒數(shù)量），其變化呈四個(gè)方向，一是更科學(xué)、更適用；二是與潔凈廠房?jī)艋y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)附件2）；三是放寬了等級(jí)指標(biāo)；四是更能體現(xiàn)設(shè)備過(guò)濾器與終端過(guò)濾器追求不同功能的特點(diǎn)。前者為深層過(guò)濾，容塵量大，壽命長(zhǎng)，后者為表面過(guò)濾，容塵量很小，但接近表面過(guò)濾。

　　1.4 2010年代版，ISO8573-1：2010和GB/T 13277.1：2023，技術(shù)路線同上一版，但顆粒指標(biāo)有不小變化，尤其是顆粒度徹底摒棄了最大粒徑束縛，并增加了粒徑范圍（1～5μm）使之更合理。但應(yīng)注意，潔凈度等級(jí)的十級(jí)、百級(jí)至百萬(wàn)級(jí)是以≥0.1μm為基準(zhǔn)，而本標(biāo)準(zhǔn)的十級(jí)、百級(jí)、至百萬(wàn)級(jí)是以1～5μm為基準(zhǔn)，即潔凈度等級(jí)要比一般用壓縮空氣凈化等級(jí)高數(shù)百至上千倍。

　　1.5標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行現(xiàn)狀：顆粒標(biāo)準(zhǔn)從上世紀(jì)八十年代的最大粒徑到2001年后的最大數(shù)量發(fā)生了重大變化，其優(yōu)點(diǎn)也是明顯的。但目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)用戶仍在執(zhí)行三十年前的標(biāo)準(zhǔn)，令人唏噓。

　　建議在技術(shù)文件和招標(biāo)文件中，采用等級(jí)制標(biāo)注取代具體數(shù)字，如儀表氣源的顆粒、水、油指標(biāo)可標(biāo)示為2-2-1。

　　1.6新標(biāo)準(zhǔn)凈化級(jí)別與典型應(yīng)用的對(duì)應(yīng)關(guān)系需要重新定位，建議行業(yè)組織包括設(shè)計(jì)院、各應(yīng)用領(lǐng)域的頭部企業(yè)、特色企業(yè)進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)研、討論，盡快補(bǔ)上這一課（見(jiàn)附件1）。

　　2、顆粒

　　2.1從以上四版中可以看出，顆粒等級(jí)及描述變化最大，從最大粒徑變?yōu)閷?duì)應(yīng)某個(gè)粒徑范圍的最大數(shù)量，后者顯然在應(yīng)用時(shí)難于表述，但更科學(xué)、更適用、更寬容。比如同為儀表控制，91版2級(jí)要求最大粒子≤1μm，而2010版2級(jí)為1～5μm≤100個(gè)，同時(shí)可看出粒子凈化級(jí)別可能放寬2～3級(jí)，91版一般用壓縮空氣顆粒1級(jí)可視為取消，其2級(jí)進(jìn)入精密/超精密應(yīng)用，3級(jí)及以下為一般壓縮空氣的常用。

　　2.2目前設(shè)備上配置的過(guò)濾器，絕大多數(shù)采用了非規(guī)則但固定的纖維為過(guò)濾介質(zhì)（玻纖、化纖、金屬纖維等）。該類材料具有高效、低阻、長(zhǎng)壽命，尤其是容塵量遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)的燒結(jié)、粘結(jié)顆粒如燒結(jié)青銅、塑料等，與另一類用于終端過(guò)濾的絕對(duì)過(guò)濾器更是高出百倍、千倍。但其缺點(diǎn)是，這類纖維材料制成的過(guò)濾介質(zhì)具有概率性，不可能達(dá)到絕對(duì)過(guò)濾功能，而絕對(duì)過(guò)濾器的過(guò)濾介質(zhì)多為有機(jī)膜、金屬編制布等。可以采用最大顆粒尺寸標(biāo)示其技術(shù)指標(biāo)，其功能為捕獲管道中極少數(shù)殘留顆粒，但這類過(guò)濾器幾乎沒(méi)有容塵量。潔凈廠房使用的過(guò)濾器大多數(shù)也采用超細(xì)玻璃纖維與一般用壓縮空氣領(lǐng)域的設(shè)備過(guò)濾器所呈現(xiàn)的概率性是一致的。所以兩者顆粒度標(biāo)準(zhǔn)趨同為相對(duì)粒徑范圍的最大數(shù)量，是必須且可行的。

　　3、含水量

　　標(biāo)準(zhǔn)四十年來(lái)未有重大變化，但由于測(cè)量?jī)x器的發(fā)展和普及，各種原理的儀器可以相互印證、校對(duì)以及價(jià)格大幅度下降，在大型、重要設(shè)備上幾乎成為標(biāo)配，多年前容易混淆的壓力露點(diǎn)與常壓露點(diǎn)也得到普遍認(rèn)知。

　　4、含油量

　　4.1含油量指標(biāo)同水一樣幾乎四十年未有重大變化，但由于檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中的儀器和實(shí)驗(yàn)方法過(guò)于昂貴、復(fù)雜，在線檢測(cè)幾乎無(wú)法進(jìn)行，絕大多數(shù)專業(yè)濾芯元件廠和過(guò)濾器產(chǎn)品廠均不進(jìn)行出廠檢測(cè)。國(guó)外同行雖然不進(jìn)行出廠檢測(cè)，但類似于國(guó)內(nèi)的型式試驗(yàn)交由專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行紅外或紫外光譜儀進(jìn)行測(cè)試，且在工況、結(jié)構(gòu)不變的情況下，可維持信譽(yù)數(shù)十年。

　　4.2針對(duì)國(guó)內(nèi)專業(yè)廠均不做定型和出廠檢測(cè)的狀況，建議：（1）建立國(guó)家級(jí)或行業(yè)級(jí)檢測(cè)中心；（2）有條件的專業(yè)廠配置簡(jiǎn)易在線油霧測(cè)試儀和油蒸汽測(cè)試儀（見(jiàn)附件3）。通過(guò)行業(yè)檢測(cè)中心和企業(yè)自備檢測(cè)平臺(tái)的運(yùn)行，積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，摸索油霧、油蒸氣存在的規(guī)律和有效去除方法（參見(jiàn)下表）。

　　4.3案例

　　案例1：某航天總裝廠壓縮空氣站高壓氣源由兩段壓縮、末級(jí)凈化即噴油螺桿+高壓注油空壓機(jī)+兩級(jí)除油過(guò)濾器+干燥器+兩級(jí)除塵過(guò)濾器組成，過(guò)濾干燥裝置進(jìn)氣溫度約45℃，調(diào)試中排氣經(jīng)白稠布檢查發(fā)現(xiàn)有黃色油斑，經(jīng)紅外光學(xué)儀器測(cè)試含油量嚴(yán)重超標(biāo)，但用進(jìn)口油蒸氣檢測(cè)儀測(cè)量，含油量幾乎為零。后經(jīng)三項(xiàng)措施整改：

　　（1）在噴油螺桿后加裝高效除油過(guò)濾器；

　　（2）空壓機(jī)排氣溫度降溫至20℃；

　　（3）增加一級(jí)活性碳除油蒸氣吸附器。

　　經(jīng)以上整改，含油量指標(biāo)達(dá)標(biāo)，現(xiàn)已正常運(yùn)行十余年。

　　案例2：某天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)采用了高壓、高溫、高轉(zhuǎn)速天然氣壓縮機(jī)，排氣溫度高達(dá)+60℃，每天消耗數(shù)桶機(jī)油，但后置除油過(guò)濾器只能排出少量液態(tài)油。兩年后，洞庫(kù)排出的天然氣大面積污染地面輸配氣管道和設(shè)備。初步認(rèn)定，在60℃高溫下，油蒸氣與液態(tài)油比例高達(dá)60%以上，而任何過(guò)濾器（不包括活性炭吸附器）對(duì)氣態(tài)油蒸氣毫無(wú)作用。

　　5、結(jié)論

　　做為凈化行業(yè)最重要、最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)制定者能夠迅速跟進(jìn)ISO標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展和變化，但由于該標(biāo)準(zhǔn)涉及到的二級(jí)、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)種類繁多，試驗(yàn)檢測(cè)儀器稀缺、昂貴，致使執(zhí)行力嚴(yán)重脫節(jié)；另設(shè)備選型采購(gòu)者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解不到位，導(dǎo)致不能正確選擇，甚至嚴(yán)重滯后，如顆粒度仍采用1991年的舊標(biāo)；此外由于宣傳不力，執(zhí)行中偏離標(biāo)準(zhǔn)，一方面嚴(yán)重低于標(biāo)準(zhǔn)，造成使用方的產(chǎn)品不合格，設(shè)備過(guò)早損壞；另一方面又出現(xiàn)大量嚴(yán)重高配現(xiàn)象，例如某些電廠除灰要求含塵指標(biāo)0.01μm，露點(diǎn)-70℃，殘余含油量0.01mg/m3等。

　　希望本文能為業(yè)界人士提供標(biāo)準(zhǔn)的來(lái)源、演變思路，為正確執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)提供方法和依據(jù)。

　　附件1：壓縮空氣質(zhì)量等級(jí)應(yīng)用推薦表

　　附件2：

　　附件3：推薦簡(jiǎn)易在線油霧檢測(cè)儀

　　附錄E(資料性)其他懸浮油含量檢測(cè)方法

　　E.1懸浮油檢測(cè)

　　E.1.1檢測(cè)管

　　檢測(cè)管通常做成具有或不具有檢定標(biāo)記的玻璃管。玻璃管內(nèi)填滿了化學(xué)制劑，這些化學(xué)制劑與壓縮空氣樣品中的懸浮油反應(yīng)并改變顏色。“那些具有檢定標(biāo)記的管，染色的長(zhǎng)度就表明了壓縮空氣樣品中懸浮油的度。”

　　E.1.2沖擊器

　　該裝置制作成允許壓縮空氣通過(guò)布置好的噴嘴，噴嘴再將空氣流引導(dǎo)到擋板，擋板的安裝與空氣流呈90°夾角。擋板由磨砂玻璃制成，由于氣流方向變化導(dǎo)致氣流的高慣性，任何懸浮油都會(huì)沉積在玻璃上。由于噴嘴的布置，玻璃表面上沉積的油可以被看成圖案。

　　E.2檢測(cè)范圍

　　A)檢測(cè)管--檢測(cè)管的檢測(cè)范圍是0.1mg/m3～1.5mg/m3。

　　b)沖擊器--沖擊器的聲明檢測(cè)范圍被認(rèn)為在以下幾個(gè)點(diǎn)，0.1mg/m3、0.5mg/m3和1mg/m3。

　　E.3凈化等級(jí)

　　檢測(cè)管是一種用于趨勢(shì)分析的有用工具，但不能用于評(píng)定凈化等級(jí)。應(yīng)使用本文件中描述的方法確定油污染物水平并確認(rèn)凈化等級(jí)。