压缩空气储罐科学排污

李 陈* 缪 玮 王玉林

（江苏省特种设备安全监督检验研究院）

压缩空气既是仅次于电力的第二大动力能源，也是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、机械、纺织、食品、医药等行业。压缩空气储罐是制造企业常用于储存压缩空气的设备。

1 压缩空气储罐的作用

压缩空气储罐具有以下几方面作用：（1）稳定气压，空压机工作时气压不稳定，具有波动性，储气罐可以将气压控制在合适的范围内，消除管路中气流的脉动。储气罐可以使空压机输出压缩空气时得到缓冲，将气源压力保持在设定值内，使用气系统得到较稳定的输入压力。（2）储存空气，空压机内部没有可以大量储存压缩空气的容器，压缩空气产出后就必须立即被使用。储气罐可以解决用气设备用气量突然加大的问题，确保供气量稳定。（3）节能效应，空压机频繁启停会增大电机的电流，导致空压机能耗较高，储气罐则能实现空压机的自动关停。在设定压力范围内，储气罐内压力达到一定值时，空压机就会自动停启。（4）冷却过滤，进入储气罐的压缩空气温度降低后，达到初步冷却的效果，同时使压缩空气中的水份和油份沉淀，提高了储罐出口的压缩空气质量。

2 压缩空气储罐排污的作用、方式及常见问题

2.1 压缩空气储罐排污的作用

空压机出口的压缩空气中常含有大量的水分，空气进入储气罐后，温度较高的水分子碰到温度较低的储气罐壁会凝结成水滴，并顺着罐壁落到底部，沉积在空压机储气罐下部。储罐降低了出气口压缩空气中的含水量，提高了产品气的质量。压缩空气储罐底部沉淀的水分和油分若不及时排出，储罐内的水分会越来越多，水位不断上涨会引起出气口压缩空气的含水量增高等问题，因此压缩空气储罐需定时排污。

2.2 压缩空气储罐排污方式及常见问题

压缩空气储罐排污方式主要有人工手动排污和自动排污。人工排污是指人工开启储气罐排污阀，定时进行排污。该方法的常见问题是部分操作工常常忘记储气罐的排污工作，部分管理不当的企业甚至不知道储气罐应定期排污。

自动排污是指采用自动开启的排污阀对储气罐进行排污。自动排污阀分为电子和物理阀门两种类型。电子自动排污阀的原理是采用电磁阀控制阀门开关，可以自主设置自动排水开启的时间和周期。电子排水器常用的型号有PSQ-002/15 等,该阀门主要用于精密过滤器、油水分离器和储气罐中，但是安装比较麻烦，且需要连接电路。物理式自动排污阀（也称为机械式自动排污阀）的工作原理与蒸汽疏水阀类似，其常用的型号有BK-315BP 等。该阀门安装比较简单，且其寿命比电磁阀更长。该阀门的常见问题是内径较小，储气罐内产生铁锈后容易堵塞阀门，导致阀门失效，无法排污。

3 不科学排污导致的问题

3.1 腐蚀

压缩空气中的水分子一般会具有一定的酸性或碱性，如果凝聚在储气罐底部的水分长期不排出，那么水分会腐蚀储气罐，缩短储气罐的使用寿命，危及储罐安全运行[1]。

3.2 容积减小以及影响空气质量

长期不清理储气罐的积水会使水位上涨，导致储气罐的容积减小，影响生产用气的稳定性，还会使产品气携带大量水分，降低压缩空气的质量。

3.3 造成空压机系统其他设备的损坏

若压缩气储罐内的积水长期不清理，水位上涨到一定高度时，水会进入空压系统的油分离器、干燥器、压缩机等设备；若油中含有过多的水分则会使润滑油乳化，导致压缩机主机润滑不良，空压系统不能正常运转。

4 科学排污方法

压缩空气储罐的使用单位应当结合环境空气的湿度、温度，企业用气量等因素，合理考虑排污的间隔时间。干燥机之前和干燥机之后的储罐排污间隔时间有所区别，由于干燥机已将空气中的水分进行了干燥，干燥机之后的储气罐基本不用排污，而干燥机之前以及空压机系统中没有干燥机的储气罐必须定期排污。以常见的20 m3/min，0.7 MPa 的空压机系统中,装设在干燥机之前的2 m3压缩空气储罐为例，对两种排污方式的排污周期进行阐述。

4.1 人工手动排污

采用人工手动排污方式时，春秋季节宜每隔12 h进行一次排污工作，直至将水放尽为止。若遇到阴雨天气、高温天气，且空压机运行间隔时间小于30 min时，建议每隔8 h 进行一次排污工作，直至将水放尽为止，具体排污间隔时间应视罐内水位情况而定，以多排为宜。

4.2 自动排污

采用自动排污方式时，应每隔半个月定期检查排污阀是否正常工作，一旦发现自动排污阀不能正常排污时，应立即维修或者更换。一般自动排污阀的寿命约为3～5 年，当阀门达到使用寿命时应及时更换。设置自动排污阀时应在自动排污阀管路上加一旁路，每次检查时需开启旁路，确认罐内含水量满足要求。

在安装排污阀之前，应先清除储气罐内的铜屑、铁锈等杂质。确保储气罐在最高工作压力下将系统排空3～5 min 后，再安装自动排污阀。排污阀应安装在储气罐的底部（最低点），同时确保排水方向和阀体箭头方向一致。

安装电子排污阀的特殊要求如下：（1）供电电压应与电子排污阀电压相符；（2）电子排污阀定时器上的TEST 薄膜开关是手动测试按钮，每按动一次,排水阀就会排放一次，该按钮可用于日常工作中随时检查排水工况；（3）定时器的两只旋钮分别用于调整排放时间和两次排放的间隔时间；（4）电子排污阀接线盒上的小螺钉除了有连接作用外，还有压紧密封垫的功能，防止水进入定时器和线圈内，因此必需拧紧；（5）中高压系统的储气罐（罐内压力≥1.6 MPa）要选用高压型电子排水阀。

5 结论

根据实际经验，对压缩空气储罐的使用提出如下建议：（1）采用人工排污方式的使用单位，应建立储气罐定期排污制度，并且严格执行，从而避免因排污不当导致储罐严重腐蚀以及机器损坏。排污时尽量将阀门开至最大，避免体积较大的污物堵住管口。（2）采用自动排污方式的使用单位，应建立定期巡检制度，定期对电磁阀及物理阀进行巡检，避免阀门损坏而无法排污。（3）采用自动排污方式的使用单位，采购时应向制造单位提出增大排污口管径的要求，以免污水中的铁锈堵塞管口，因此建议排污管的采购规格为DN40～DN50。