【壓縮機網】前言

　　正如高校教課內容分為三個階段；基礎/專業基礎/專業課，壓縮空氣凈化技術與產品設計、制造、檢驗與應用的各種標準也遵循：基礎標準（術語、質量等級）/產品基礎標準（規范、試驗、檢測）/產品標準（分離器、過濾器、干燥器及重要零部件等）。

　　本文將重點介紹基礎標準——《一般用壓縮空氣質量等級》①四十年的變遷與思考。

　　注①：用“質量等級”還是“凈化等級”，ISO也一直在討論，新標準的名字中用的是“凈化等級”。

　　1、四版標準

　　1.1初始階段：ISO8573-1是該系列的核心，綱領性標準，其ISODP1982版和85版見下表。

　　DP相當于當前的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布ISO8573-1：1991和GB/T13277.1：1991，國標積極跟進且等效采用同年發布。考慮到國標跟進國際標準的方式為“等效采用”或“修改采用”，以下同年代標準只列出一種且優先采用國標。后版與前版不同之處以文字或下標虛線予以提示。

　　為了便于推廣應用，標準增設附件，針對應用場合和典型元件的相應級別進行了推薦（見附件1）。

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

　　兩版標準區別：

　　（1）參數工況中將上一版蒸氣壓力0.6改為0，從此開啟了凈化標準中兩個零時代（簡稱凈化標方）：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）聚結和凝聚合并為一種術語聚結。

　　（4）顆粒等級發生重大變化：從測量最大顆粒直徑到測量對應的粒徑范圍的最多顆粒數目（簡稱粒徑大小改顆粒數量），其變化呈四個方向，一是更科學、更適用；二是與潔凈廠房凈化統一標準（見附件2）；三是放寬了等級指標；四是更能體現設備過濾器與終端過濾器追求不同功能的特點。前者為深層過濾，容塵量大，壽命長，后者為表面過濾，容塵量很小，但接近表面過濾。

　　1.4 2010年代版，ISO8573-1：2010和GB/T 13277.1：2023，技術路線同上一版，但顆粒指標有不小變化，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。但應注意，潔凈度等級的十級、百級至百萬級是以≥0.1μm為基準，而本標準的十級、百級、至百萬級是以1～5μm為基準，即潔凈度等級要比一般用壓縮空氣凈化等級高數百至上千倍。

　　1.5標準執行現狀：顆粒標準從上世紀八十年代的最大粒徑到2001年后的最大數量發生了重大變化，其優點也是明顯的。但目前國內絕大多數用戶仍在執行三十年前的標準，令人唏噓。

　　建議在技術文件和招標文件中，采用等級制標注取代具體數字，如儀表氣源的顆粒、水、油指標可標示為2-2-1。

　　1.6新標準凈化級別與典型應用的對應關系需要重新定位，建議行業組織包括設計院、各應用領域的頭部企業、特色企業進行專項調研、討論，盡快補上這一課（見附件1）。

　　2、顆粒

　　2.1從以上四版中可以看出，顆粒等級及描述變化最大，從最大粒徑變為對應某個粒徑范圍的最大數量，后者顯然在應用時難于表述，但更科學、更適用、更寬容。比如同為儀表控制，91版2級要求最大粒子≤1μm，而2010版2級為1～5μm≤100個，同時可看出粒子凈化級別可能放寬2～3級，91版一般用壓縮空氣顆粒1級可視為取消，其2級進入精密/超精密應用，3級及以下為一般壓縮空氣的常用。

　　2.2目前設備上配置的過濾器，絕大多數采用了非規則但固定的纖維為過濾介質（玻纖、化纖、金屬纖維等）。該類材料具有高效、低阻、長壽命，尤其是容塵量遠超于傳統的燒結、粘結顆粒如燒結青銅、塑料等，與另一類用于終端過濾的絕對過濾器更是高出百倍、千倍。但其缺點是，這類纖維材料制成的過濾介質具有概率性，不可能達到絕對過濾功能，而絕對過濾器的過濾介質多為有機膜、金屬編制布等。可以采用最大顆粒尺寸標示其技術指標，其功能為捕獲管道中極少數殘留顆粒，但這類過濾器幾乎沒有容塵量。潔凈廠房使用的過濾器大多數也采用超細玻璃纖維與一般用壓縮空氣領域的設備過濾器所呈現的概率性是一致的。所以兩者顆粒度標準趨同為相對粒徑范圍的最大數量，是必須且可行的。

　　3、含水量

　　標準四十年來未有重大變化，但由于測量儀器的發展和普及，各種原理的儀器可以相互印證、校對以及價格大幅度下降，在大型、重要設備上幾乎成為標配，多年前容易混淆的壓力露點與常壓露點也得到普遍認知。

　　4、含油量

　　4.1含油量指標同水一樣幾乎四十年未有重大變化，但由于檢測標準中的儀器和實驗方法過于昂貴、復雜，在線檢測幾乎無法進行，絕大多數專業濾芯元件廠和過濾器產品廠均不進行出廠檢測。國外同行雖然不進行出廠檢測，但類似于國內的型式試驗交由專業實驗室進行紅外或紫外光譜儀進行測試，且在工況、結構不變的情況下，可維持信譽數十年。

　　4.2針對國內專業廠均不做定型和出廠檢測的狀況，建議：（1）建立國家級或行業級檢測中心；（2）有條件的專業廠配置簡易在線油霧測試儀和油蒸汽測試儀（見附件3）。通過行業檢測中心和企業自備檢測平臺的運行，積累經驗和數據，摸索油霧、油蒸氣存在的規律和有效去除方法（參見下表）。

　　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、末級凈化即噴油螺桿+高壓注油空壓機+兩級除油過濾器+干燥器+兩級除塵過濾器組成，過濾干燥裝置進氣溫度約45℃，調試中排氣經白稠布檢查發現有黃色油斑，經紅外光學儀器測試含油量嚴重超標，但用進口油蒸氣檢測儀測量，含油量幾乎為零。后經三項措施整改：

　　（1）在噴油螺桿后加裝高效除油過濾器；

　　（2）空壓機排氣溫度降溫至20℃；

　　（3）增加一級活性碳除油蒸氣吸附器。

　　經以上整改，含油量指標達標，現已正常運行十余年。

　　案例2：某天然氣儲氣庫采用了高壓、高溫、高轉速天然氣壓縮機，排氣溫度高達+60℃，每天消耗數桶機油，但后置除油過濾器只能排出少量液態油。兩年后，洞庫排出的天然氣大面積污染地面輸配氣管道和設備。初步認定，在60℃高溫下，油蒸氣與液態油比例高達60%以上，而任何過濾器（不包括活性炭吸附器）對氣態油蒸氣毫無作用。

　　5、結論

　　做為凈化行業最重要、最基礎的標準，國內標準制定者能夠迅速跟進ISO標準發展和變化，但由于該標準涉及到的二級、三級標準種類繁多，試驗檢測儀器稀缺、昂貴，致使執行力嚴重脫節；另設備選型采購者對標準理解不到位，導致不能正確選擇，甚至嚴重滯后，如顆粒度仍采用1991年的舊標；此外由于宣傳不力，執行中偏離標準，一方面嚴重低于標準，造成使用方的產品不合格，設備過早損壞；另一方面又出現大量嚴重高配現象，例如某些電廠除灰要求含塵指標0.01μm，露點-70℃，殘余含油量0.01mg/m3等。

　　希望本文能為業界人士提供標準的來源、演變思路，為正確執行標準提供方法和依據。

　　附件1：壓縮空氣質量等級應用推薦表

　　附件2：

　　附件3：推薦簡易在線油霧檢測儀

　　附錄E(資料性)其他懸浮油含量檢測方法

　　E.1懸浮油檢測

　　E.1.1檢測管

　　檢測管通常做成具有或不具有檢定標記的玻璃管。玻璃管內填滿了化學制劑，這些化學制劑與壓縮空氣樣品中的懸浮油反應并改變顏色。“那些具有檢定標記的管，染色的長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布置好的噴嘴，噴嘴再將空氣流引導到擋板，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致氣流的高慣性，任何懸浮油都會沉積在玻璃上。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檢測范圍

　　A)檢測管--檢測管的檢測范圍是0.1mg/m3～1.5mg/m3。

　　b)沖擊器--沖擊器的聲明檢測范圍被認為在以下幾個點，0.1mg/m3、0.5mg/m3和1mg/m3。

　　E.3凈化等級

　　檢測管是一種用于趨勢分析的有用工具，但不能用于評定凈化等級。應使用本文件中描述的方法確定油污染物水平并確認凈化等級。