CN110514483A - 一种压缩空气洁净度的快速评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压缩空气洁净度的快速评价方法，向试剂瓶中加入去离子水，加盖配有两根玻璃导管的橡胶塞，进气口连接压缩空气管道向集气装置通气，并通过进气阀门控制压缩空气压力为0.1‑0.15Mpa。打开试剂瓶的取样口，分别通气0min、0.5min、1min、2min、5min、10min后取样。使用注射液微粒分析仪进行不溶性微粒检测，分别检测每毫升水样中≥5μm、≥8μm、≥10μm、≥12μm、≥25μm、≥100μm的微粒数量，统计不溶性微粒数据，若不溶性微粒检测结果持续升高，升高速度越快则压缩空气杂质含量越高，洁净度越低。本发明通过通气收集，将杂质悬浮于水中，再利用不溶性微粒检测仪检测水中的不溶性微粒。根据不溶性微粒检测结果的变化趋势判定压缩空气中是否洁净。可快速有效的进行缩空气洁净度的评价。
Description
技术领域
本发明涉及一种压缩空气洁净度的快速评价方法，属于空气检测技术领域。
背景技术
空气经空气压缩机做机械功使体积缩小、压力提高后称压缩空气。压缩空气具有清晰透明、输送方便、不凝结、能在多种不利环境下工作等特点，这种优良的应用性能使其应用范围遍及医药、食品、轻工、生化等制造行业。环境中每立方米空气约含上亿个尘埃微粒，大量细菌附着在微粒上，雾霾天气时空气中的污染物更多。空气在压缩和输送过程中不可避免地与机器部件接触，因此空气压缩机输出的压缩空气中常含有大量的杂质。压缩空气在医药、食品、轻工领域越来越多地用作工艺源气，直接与产品接触，影响产品质量。尤其是在医药领域的应用，直接接触药品或药品的内包装材料，成为直接影响药品内在质量的重要因素。
对压缩空气洁净度有要求的工作环节，均需要对压缩空气洁净度进行检测。目前ISO 8573、GB/T 13277中规定了压缩空气洁净度相关检测方法，包括第二部分悬浮油含量测定方法、第四部分固体颗粒测量方法、第七部分活性微生物含量测量办法等。标准中规定的方法均是先通过适当的仪器对压缩空气进行收集取样，再根据污染种类及含量选择适当的仪器，如激光粒子计数器、凝结核计数器、微分迁移率分析仪、扫描电迁移率粒径谱仪，进行微粒计数检测。该方法可准确的检测出单位体积的压缩空气中杂质的具体含量，适用于需要对压缩空气质量进行等级确认的检测。但该检测方法过程复杂，且需要配备专用的检测仪器。
对于多数使用压缩空气的生产企业而言，并不需要时常对压缩空气质量进行明确的等级确认，而是常常需要对压缩空气是否洁净进行判定，以作为是否需要更换过滤器、设备状态是否正常的判定依据。本发明提出的一种压缩空气洁净度的快速评价方法，方法简单、易行、快速，且对检测设备要求低，可有效的对压缩空气的是否洁净作出评价。
发明内容
本发明涉及一种压缩空气洁净度的快速评价方法，首先通过简单的通气收集，将杂质悬浮于水中，再利用不溶性微粒检测仪检测水中的不溶性微粒。通气收集的过程中在不同的时间点分别取样进行检测，根据不溶性微粒检测结果的变化趋势判定压缩空气中是否洁净。
本发明的技术方案：压缩空气通常包含的杂质有：(1)固体微粒：空气含有大量的粉尘微粒，空气压缩后固体微粒会增加。(2)油分：空气压缩机和运输管道的润滑油都会污染压缩空气。(3)水分：空气经压缩冷凝后会夹带大量的液态水滴。(4)微生物及部分有害的化学异味物质。使用无油空气压缩机、安装前置后置过滤器、增加吸附干燥设备可有效的提高压缩空气的洁净度。如果出现设备故障、过滤器过期失效压缩空气的洁净度会大幅降低，因此需要定期对压缩空气洁净度进行确认，本发明旨在提出一种简单快速有效、利用常规设备即可完成的压缩空气洁净度评价方法，对压缩空气的洁净度进行初步判定。
固体微粒物、油分均可悬浮于水中，且微生物往往附着在固体颗粒表面，因此本发明首先通过简单的通气收集，将杂质悬浮于水中。再利用不溶性微粒检测仪检测水中的不溶性微粒，并在通气收集的过程中不同的时间点分别取样进行检测，根据不溶性微粒检测结果的变化趋势判定压缩空气中是否洁净。若不溶性微粒检测结果持续升高，说明压缩空气在不断的向水中输入杂质，升高速度越快则压缩空气杂质含量越高，洁净度越低。反之若不溶性微粒检测结果低且持续保持稳定或小幅上升，说明压缩空气洁净度高。
此方法可有效反映出压缩空气中固体微粒物、油分及微生物含量水平，对于压缩空气中水分的含量水平，可以根据压缩空气传输管道中是否有积水进行初步判定。方法中使用的通气收集装置可自制，不溶性微粒检测仪是医药、食品、轻工领域的常用设备，且售价便宜。
a.集气装置：将底部设置有取样口的集气装置内注入水，顶部加盖配有两根玻璃导管的橡胶塞，一根为进气管，另一根为排气管，进气管连接压缩空气管道，排气管通畅，取样口关闭(如图1所示)；
组装前需对各零部件进行清洁，保障集气装置洁净度，排除设备对检测结果的干扰。
b、通气收集：进气口连接外径12mm(内径约8mm)压缩空气管道向集气装置通气，并通过进气阀门控制压缩空气压力为0.1-0.15Mpa(优选为0.1MPa)。
根据流体力学计算公式：L＝AV、P＝0.5ρV2，其中L为流量、A为出口面积、 V为平均流速、P为流体压力、ρ为流体密度，可以推断出控制压缩空气管道直径和压缩空气压力即可保证压缩空气流量和流速稳定。外径12mm的压缩空气管道为生产企业使用较广泛的压缩空气管道，因此固定压缩空气管道外径12mm。压缩空气压力越大，则流量越大集气效率越高。但压缩空气压力过大会使注射水剧烈翻滚，不能保证集气过程的平稳。通过实验摸索确认控制压缩空气压力为 0.1Mpa，可达到集气效率高、集气过程的平稳的效果。
c、取样：打开取样口，使用洁净的200mL具塞锥形瓶取样约100mL，取样前需取少量水样对锥形瓶进行润洗，取样后迅速盖上瓶盖做好标识，尽量避免环境对样品造成污染。分别在通气0min、0.5min、1min、2min、5min、10min进行取样，每个取样点取三组平行样。
试验发现通气收集开始时，不溶性微粒含量会迅速上升，随着通气时间延长，不溶性微粒含量上升速度放缓，最终趋于平衡。这是由于集气装置中注射水收集压缩空气杂质的能力具有上限，因此取样点设置呈前期密集后期稀疏状。
d、不溶性微粒指标检测：使用注射液微粒分析仪(天津医疗仪器厂， ZWF-J6)进行不溶性微粒检测，进样体积为40mL，分别检测每毫升水样中≥5μm、≥8μm、≥10μm、≥12μm、≥25μm、≥100μm的微粒数量。
e、数据分析：统计不溶性微粒数据，每个取样点取三组数据平均值，若不溶性微粒检测结果持续升高，升高速度越快则压缩空气杂质含量越高，洁净度越低。反之若不溶性微粒检测结果低且持续保持稳定或小幅上升，说明压缩空气洁净度高。
亦可使用spss、origin、excel等数据分析软件作图进行不同状态下的数据对比分析，每毫升水样中不同粒径的微粒含量通常成正比，则不需对所有粒径的微粒含量进行数据分析，由于≥5μm微粒含量数值最大，分析结果偏差最小，所以可选用≥5μm微粒含量进行数据分析。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明为评价压缩空气洁净度建立了一快速有效的评价方法。
2、本发明所提供的方法可快速对压缩空气洁净度进行评价，适用于高压风使用厂家，在压缩空气设备故障排查、压缩空气过滤器更换时，对压缩空气洁净度进行确认。
3、本发明所提供的方法对设备要求低、简单易行，能准确地有效的对缩空气洁净度进行评价。
附图说明
图1为集气装置的结构示意图，其中，(1)为进气管，(2)为排气管，(3) 为取样口。
图2为实施例1更换过滤器前后不溶性微粒线性图对比图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：利用本发明对某企业压缩空气后置过滤器更换前后的压缩空气洁净度进行快速评价。后置过滤器更换前后分别按照如下方法进行试验。
试验方法：试验前对集气装置及18个200mL具塞锥形瓶进行清洁确认。向集气装置加注8L注射水，调节进气阀门控制压缩空气压力为0.1Mpa，进气口连接外径12mm压缩空气管道开始通气。分别在通气0min、2min、4min、6min、 8min、10min打开取样口，取少量水样对锥形瓶进行润洗后取样约100mL，迅速盖上瓶盖做好标识，每个取样点取三组平行样。取样结束后，使用注射液微粒分析仪(天津医疗仪器厂，ZWF-J6)进行不溶性微粒检测，进样体积为40mL，分别检测每毫升水样中≥5μm、≥8μm、≥10μm、≥12μm、≥25μm、≥100μm的微粒数量。
数据分析：统计不溶性微粒数据，每个取样点取三组数据平均值，具体数据见表1、表2。并使用软件以时间为横轴、≥5μm微粒含量为纵轴作线性图进行对比分析，分析图见图2。
表1过滤器更换前不溶性微粒检测数据
表2过滤器更换后不溶性微粒检测数据
对比分析表1、表2的数据及图2线性曲线可发现，过滤器更换前每毫升水样中≥5μm、≥8μm、≥10μm、≥12μm、≥25μm、≥100μm的微粒数量明显高于滤器更换后。更换前每毫升水样中微粒数量上升速度快，更换后微粒数量上升速度慢。说明压缩空气后置过滤器时效需要进行更换，且更换后的过滤器有效。
Claims (3)
1.一种压缩空气洁净度的快速评价方法，其特征在于，其评价步骤如下：
a.集气装置：将底部设置有取样口的集气装置内注入水，顶部加盖配有两根玻璃导管的橡胶塞，一根为进气管，另一根为排气管，进气管连接压缩空气管道，排气管通畅，取样口关闭；
b.通气收集：以压力0.1-0.15MPa向集气装置压缩空气；
c.取样：分别在通气0min、0.5min、1min、2min、5min、10min时自取样口取样；
d.不溶性微粒指标检测：使用注射液微粒分析仪进行不溶性微粒检测，分别检测每毫升水样中≥5μm、≥8μm、≥10μm、≥12μm、≥25μm、≥100μm的微粒数量；
e.压缩空气洁净度的快速评价：统计不溶性微粒数据，若不溶性微粒检测结果持续升高，升高速度越快则压缩空气杂质含量越高，洁净度越低；反之若不溶性微粒检测结果低且持续保持稳定或小幅上升，说明压缩空气洁净度高。
2.根据权利要求1所述的压缩空气洁净度的快速评价方法，其特征在于，步骤b中压缩空气的压力为0.1MPa。
3.根据权利要求1所述的压缩空气洁净度的快速评价方法，其特征在于，步骤d中使用注射液微粒分析仪进行不溶性微粒检测，进样体积为40mL。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 499, Donglin Road, biological industry park, Yichang District, China (Hubei) free trade zone, Yichang City, Hubei Province Applicant after: Hubei Huaqiang Technology Co.,Ltd. Address before: 443003 Hubei province Yichang City Kiln Road No. 45 Applicant before: HUBEI HUAQIANG HIGH-TECH Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191129 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |