3 工艺系统

3.0.1 本条是原规范第3.0.1条的修订条文。

目前，动力用不同压力等级的空气压缩机以及不同容量、压力的无油润滑空气压缩机都已生产，为压缩空气站不同品质、压力的供气系统的设备选型提供了条件。若单纯为简化供气系统而采用减压方式供应耗气量较大的低压压缩空气用户是不经济的，如排气量40m3/min，排气压力0.7MPa的空气压缩机比功率为5.1kW/（m3·min），而排气压力为0.3MPa时比功率为3.17kw/（m3·min），两者电功率消耗相差1.93kW/（m3·min）。当然，压力系统的增加会引起建筑面积、设备和管道的增加，正确的设计应通过经济比较后确定压力系统。

新建压缩空气站，活塞空气压缩机和螺杆空气压缩机的台数以3～6台为宜，如站内只安装1～2台机组时，对确保供气、适应负荷变化以及备用容量等方面都较为不利，故下限推荐为3台。但空气压缩机台数过多，维护管理不便，建筑面积也增加。因此，当供气量大时，应采用大型机组。考虑到站房扩建的可能，新建站房初次装设机组上限推荐为6台。

离心空气压缩机组的台数以2～5台为宜。据对国内离心空气压缩机站的调研，多数站为2～5台，既能确保供气，也能适应负荷变化，维修管理较为方便。

空气压缩机的机组型号规定不宜超过两种，是从方便维护管理、减少备品备件品种和检修等方面考虑的。

对离心空气压缩机站最好选用同型号机组，这是因为同型号机组不仅工艺布置比较简洁，维修管理比较方便，而且，其技术特性基本相同，联合工作的稳定工况区域相对较大，从而提高站房的整体适应能力。

3.0.2 本条是原规范第3.0.2条的修订条文。

压缩空气站内的空气压缩机组需定期轮换停机进行检修，在运行中也可能发生故障需临时停机。当不能通过负荷调配来保证全厂（矿）生产用气时，就必须考虑设置备用容量。

备用容量如何确定？这与各行业所使用的压缩空气的负荷特点有关。据调查，各行业负荷情况大致如表1所示。从表中可知，前二类行业的压缩空气站，当最大机组检修时，其余机组的排气量应保证全厂（矿）生产所需用气量；后一类行业的生产用气有调配的可能性，例如短期内将某些在第一、二班生产的用气户，调配在第二、三班工作，以此来平衡气量的供求；又如对某些间歇性的生产用气，可以调配用气负荷以满足空气压缩机检修要求。

表1 各行业负荷特点及备用容量要求

从统计和计算可得出，安装的机组数量小于等于5台的站房，以其中1 台作为备用，大多数情况下均能满足生产和机组轮换检修的需要。

离心空气压缩机根据其自身结构的特点，易损件少，事故率低，能可靠连续运行100d以上，当企业的生产计划和设备大修组织得当时，可不设备用机组。

3.0.3 本条是原规范第3.0.3条的修订条文。

据调查反映，空气中含尘量多少，对活塞空气压缩机的使用寿命和维修周期影响很大。例如某压缩空气站，受锻工车间烟囱、平炉烟囱、锅炉房烟囱、3条铁路和铸造车间的粉尘影响，由于吸气过滤器是普通网格式的，没有采取特殊除尘措施，因此，进入空气压缩机的尘量很大，使得气缸拉毛50～60μm ，气阀经常结焦3～5mm厚，每两个月必须停车清洗一次，否则，各气阀就有全部焦成一体的危险。站址选择在环境洁净处或采取拉大压缩空气站与散发粉尘场所的距离是一种办法，但往往受到工厂占地面积或总图布置的限制，而以提高吸气过滤器效率来降低吸气空气含尘量则是积极措施。如某公司将部分机组的吸气过滤器改为油浴式吸气过滤器，即2台40m3/min机组和5台（同时运行4台）20m3/min机组分别合用一个油浴式吸气过滤器，经运行650h后，对相同型号的机组的对比测定结果是：用普通钢刨花网格式吸气过滤器的机组，一个阀体上积灰46.3g；用油浴式吸气过滤器的机组，一个阀体上积灰仅9.1g，约为前者的1/5。各台空气压缩机改为油浴式吸气过滤后，检修周期普遍延长一倍以上。经验证明，提高吸气过滤器效率，减少尘埃对空气压缩机的影响，是一项行之有效的措施。

空气中的灰尘对离心压缩机的使用寿命和检修周期影响极大，尘埃易使叶片拉毛，降低运行效率及使用寿命；严重时，使压缩机转子失去动平衡。故规范明确提出空气压缩机的吸气系统，应设置相应有效的过滤器或过滤装置。

本条增加了在离心压缩机的驱动电机风冷系统的进口处，宜设置过滤器或过滤装置的规定，这是由于空气中的尘埃对被冷却的大型电动机的使用寿命和检修周期也有极大影响。

3.0.4 本条是原规范第3.0.4条的原条文。

室内吸气将使室内温度降低，影响采暖；活塞空气压缩机气流有脉动，使操作人员感到不舒服；吸气口虽加消声器，但噪声仍在82～85dB（A）左右。由于以上原因，吸气口宜装在室外。世界上许多空气压缩机制造厂也是这样推荐的，在夏热冬暖地区，室内吸气在夏季时可把热量排走，对降温有好处。但只有低噪声和气流脉动对站内环境影响不明显的螺杆空气压缩机和小型活塞空气压缩机方可放在室内。据调查，将不大于10m3/min的空气压缩机吸气口设在室内，操作人员无不适感觉。螺杆空气压缩机吸气口放在室内，一般无不适应感觉，但对大型空气压缩机应着重考虑吸气对降低室内温度的影响。

3.0.5 本条为新增条文。

风冷螺杆空气压缩机组和离心空气压缩机组在工作中所散发的热量如排在室内会严重恶化室内环境，甚至影响机组的正常工作，故其冷却排风宜排至室外。

3.0.6 本条为原规范第3.0.5条的修订条文。

从压缩空气站的事故来看，除超压、水击或机械事故外，凡燃烧爆炸无不与油有关，油是燃烧爆炸的内因；排气温度过高，空气中含粉尘、静电感应等是外因。装设后冷却器既能清除部分油水，又能降低压缩空气的温度，对减少油垢和油在高温下形成积炭都有好处。因此，装设后冷却器对减少压缩空气系统发生燃爆事故的可能性，是一种积极的、较为有效的措施，从国内外一些燃爆事故来看，大都发生在未装后冷却器的压缩空气系统内，由此也说明了后冷却器在这方面具有较大的作用。《固定的空气压缩机安全规则和操作规程》（GB 10892）中有关条文也强调应装后冷却器。鉴于近几年来的一些事故，为了保证安全，规范规定活塞空气压缩机都应装设后冷却器。

气体经冷却可析出相当部分的油水，若后冷却器带有油水分离器结构，可减少管路、储气缸的油水聚积，有利于安全。目前，制造厂配套的后冷却器都带有此结构，因此，装设后冷却器后不必再设油水分离器。

关于离心空气压缩机是否配置后冷却器和储气罐，应根据用户的需要确定，有的用户要求压缩空气保持一定的温度，有的用户将其与空气压缩机组成一个工艺流程，是否配置以上设备需根据情况来考虑。一般情况下，因为离心空气压缩机未端排气温度达200℃以上，为了保证安全，降低室内温度和除去部分水分，在机组未端应装后冷却器。

据对150多个压缩空气站的调查，机组与供气总管之间，绝大多数采用单独的排气系统，即各机组之间不共用后冷却器和储气罐。普遍反映这种系统简单、管理方便、不会误操作。有个别站空气压缩机合用或轮用储气罐或后冷却器，从而使管道系统复杂化，带来误操作及管道振动等不良后果。

3.0.7 本条是原规范第3.0.6条的原条文。

常用的压缩空气干燥装置有冷冻式、无热再生吸附式和加热再生吸附式，三种方式各具特点和一定的使用范围。在工程设计中究竟选用哪一种？主要是根据用户对压缩空气干燥度的要求及处理空气量的多少，经技术经济比较后确定。

空气干燥装置系静置设备，操作维护得当，可连续长期运转，一般可不设备用。当用户有要求不能中断供气时，为防装置的温度控制或自动操作系统突然失灵，设置备用空气干燥装置是必要的。所以，本规范规定“当用户要求干燥压缩空气不能中断时，应选用不少于两套空气干燥装置，其中一套为备用”。

3.0.8 本条是原规范第3.0.7条的修订条文。

压缩空气中含有油将影响空气干燥装置的正常运行，导致吸附式干燥装置的吸附剂失效或冷冻式干燥装置的换热器效率下降。因此，选用有油润滑的空气压缩机时，对压缩空气必须有效地除油后方可进入空气干燥装置，通常可采用机械分离、超细纤维为主体滤材的高效除油装置。

3.0.9 本条是原规范第3.0.8条的修订条文。

压缩空气中的含尘量随所在地区的环境、空气压缩机型式不同而变化，据测定，压缩空气中大于0.5μm 的尘粒含量达每升几万到几十万粒，因此，应根据各行业的用气设备对压缩空气中的尘粒粒径和尘粒含量的要求，设置不同精度等级的过滤器。压缩空气用过滤器有初效、中效、高效三种。

粗过滤（初效）的过滤材料一般为焦炭、瓷环、毛毡、泡沫塑料、脱脂棉、金属丝网等，一般可将10μm 以上粒径的尘粒去除。

中效过滤的过滤材料一般为合成纤维滤芯、多孔陶瓷、多孔玻璃、普通多孔金属、普通滤膜和滤纸等，通常可将2μm 以上粒径的尘粒去除。

高效（高精度）过滤的过滤材料一般为微孔金属膜、高效滤纸和滤膜等，通常可将粒径大于或等于0.5μm的尘粒去除。目前已能生产去除大于或等于0.1μm 的尘粒的过滤材料。

压缩空气输送管路及附件对已经由高精度过滤器过滤后的空气会有污染，据测定一只不锈钢阀门启闭时，可产生大于或等于0.5μm 的尘粒几个、几十个甚至更多。所以，为避免压缩空气输送管路的影响，应在用气设备处设置相应精度的过滤器，以确保用气质量。压缩空气站内一般仅设初、中效过滤器。

根据调查，压缩空气中的含油量和尘粒，对吸附剂的使用年限和吸附容量有着重大影响。当空气中或管路中的尘粒进入吸附剂内，在吸附剂再生时，部分尘粒残留在吸附剂内而不能排出，日积月累将会缩短吸附剂的使用年限。对于冷冻干燥装置，压缩空气中的尘粒沉积在换热器中易结垢，影响换热器效率。因此，增加了应在干燥装置前设置空气过滤器的条文。

过滤器为静置设备，一般可利用用户短暂停气时间进行过滤器反吹或更换滤芯。所以规定，除用户要求不能中断供气外，一般不设备用。

3.0.10 本条是原规范第3.0.10条的修订条文。

空气干燥装置设置在空气压缩机的储气罐之后，主要是为了去除压缩空气夹带的水滴，减轻空气干燥装置的负荷，以确保空气干燥装置的正常运行和降低能源消耗。

进入冷冻空气干燥装置的压缩空气温度，应根据装置的要求确定。根据调查，各冷冻干燥装置生产厂家要求的空气进口温度不尽相同，大约在40～50℃之间，当空气进口温度发生变化，即空气实际进口温度超过设备要求的最高进口温度时，对额定处理气量有影响。鉴于上述情况，尚不宜对进入冷冻干燥器的压缩空气温度作出统一规定，可根据装置的要求确定进入装置的压缩空气温度，或根据压缩空气温度选择设备并复核实际处理的空气量。

3.0.11 本条是原规范第3.0.11条的修订条文。

为了使空气压缩机能在无背压情况下启动，以减小电动机的启动电流，在空气压缩机与储气罐（或排气母管）之间必须装设止回阀。

在无背压情况下，空气压缩机可以采用不同方式做到卸载启动。

对活塞空气压缩机，可以采用：（1）关闭减荷阀；（2）顶开吸气阀进行气量调节；（3）打开放空管。

对螺杆空气压缩机，可以采用：（1）关闭减荷阀；（2）一些用滑阀进行气量调节的空气压缩机，可将流量调至最小；（3）打开放空管。

对电动离心空气压缩机，可打开放空管实施卸载启动。

在以上启动方式中，以打开放空管的方式操作最简便，且空载负荷最小，在空气压缩机达到额定转速对机组加载时，此方法最平缓有效。故本规范规定：在空气压缩机与止回阀之间，应设放空管。

空气压缩机与储气罐之间装切断阀易发生误操作事故，因而，不应装设此阀门。如某厂由于检修时将储气罐与后冷却器之间闸阀关闭，试车前又忘记将此闸阀打开，以致启动空气压缩机后，压力很快升高，引起后冷却器的水路汇通造成铸铁盖板炸碎（后冷却器上无安全阀，后冷却器的芯子因泄漏已拿掉，致使该铸铁盖板由受水压变为受气压），造成严重人身伤亡和设备损坏事故。但也有的单位认为：目前一般使用的旋启式或升降式止回阀，在使用中有撞击声并易损坏，不如用闸阀方便，或在止回阀后再装闸阀以利于检修，但是，这些做法在安全上都存在隐患。因此，如果要装设切断阀，则在空气压缩机与切断阀门之间必须装安全阀，以保证安全运行。

离心空气压缩机因自身设计要求，其转子轴承只允许一个方向旋转，且轴承的润滑油进口有方向要求，即只允许一个方向进油。因此，条文中规定：离心空气压缩机与储气罐之间，应装止回阀和切断阀，以防止空气倒流。

离心空气压缩机和相应的管路构成了进、排气系统。离心空气压缩机在运转过程中，当流量不断减少并达到某一数值时，供气系统将会产生周期性的气流振荡现象，这种现象称为“喘振”。喘振现象对压缩机的运行十分有害。发生喘振时，噪声加剧，整个机组发生强烈振动，并可能损坏轴承、密封，进而造成严重事故。为了避免空气压缩机在运转中发生喘振现象，除设备本体设计时采取一系列必要措施外，管网及选型设计也要十分重视。因此，条文中作出了相应规定，即在排气管上必须设置放空管，放空管上应装调节阀门。放空管上设调节阀的作用是：在空气压缩机运转过程中，当用户的用气量发生变化，流量逐渐减少，将接近机组设定的最小流量值时，或压缩机与储气罐之间的切断阀门因误操作而未开启时，放空管上的调节阀门将自行开启，将压缩空气排向大气，避免该处管内压力升高，超出设计允许值，并确保空气压缩机在喘振流量以上运行，防止发生喘振现象。

3.0.12 本条是新增条文。

设置高位油箱或其他能够保证可靠供油的设施的目的，是为了保证在事故断电情况下，离心空气压缩机组能得到充分的润滑油，以免烧坏轴承，引发事故。

3.0.13 本条是新增条文。

润滑油系统是保证离心空气压缩机组安全运行的必备措施，为了确保安全，不至于因润滑油系统事故而影响整个站房的运行，故每台离心空气压缩机组宜相应配置润滑油站。

在停电事故时，为了保证高位油箱的油不经离心空气压缩机组直接返回润滑油站的油箱，要求在油站的出口总管上装设止回阀。

3.0.14 本条是原规范第3.0.11条最后两段原条文。

储气罐上装设安全阀，是为了当储气罐内压力超过额定值时泄压，防止爆炸。

储气罐与供气总管之间装设切断阀，是为了当机组停用检修时切断与总管系统的联系。

3.0.15 本条是原规范第3.0.13的修订条文。

对空气干燥度的检测，应根据不同生产工艺、各行业的不同要求，定期或连续检测空气干燥装置出口空气中的水蒸气量，除特殊要求外一般均采用定期检测，故宜设置分析取样阀，以便取样检测。若要求连续检测时，则宜设置连续指示或记录的微水分析仪或露点测定仪。上述要求也同样适用于空气含尘量的检测。鉴于目前干燥净化装置自动化程度和稳定性较以前有了很大提高，一些取样阀可省略不装，故将原条文中“应装”改为“宜装”。

3.0.16 本条是原规范第3.0.14条的修订条文。

吸排气管道支承在建筑物上可能对建筑物产生不良影响，因此，吸、排气管应尽量使用独立支架。若该管道要在建筑物上支承时，则应采取隔振套管、弹簧支、吊架或在管道与支承连接处加橡皮衬垫或弹簧等隔振元件。

离心空气压缩机及其他大型空气压缩机的排气放空管道管径较大，排气推力较大，使管道产生较大振动，为此，放空管道的布置应减少管道振动对建筑物的影响。

空气压缩机至后冷却器之间的管道，温度高容易积炭，有的站房因此管不易或不能拆卸，积炭增多而造成管路燃爆，因此，设计时，此段管路应考虑方便拆卸。例如某些压缩空气站为检修清除积炭，在这段管路上用法兰联接使拆卸方便。

3.0.17 本条是原规范第3.0.15条的修订条文。

据对水冷活塞空气压缩机组噪声的测定统计，一般在机组旁0.5m处为83.0～99.8dB（A），1.0m处为82.4～98.5dB（A），吸气口无吸气消声器时为93.0～110dB（A）。无隔声罩螺杆空气压缩机旁1.0m处为92.0～104.0dB（A），机旁0.5m处为92.0～106.0dB（A），站中间为88.2～99.5dB（A）。加隔声罩距设备1.0m、高1.2m处四个方向测定平均75.0～85.0dB（A）。总之，压缩空气站是高噪声场所，其噪声控制设计和治理应符合现行的《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ 87）、《城市区域环境噪声标准》（GB 3096）等要求。

目前，国内活塞空气压缩机及离心空气压缩机已普遍装设吸气口消声器，有的采用吸气消声坑，有的在放散管上装设消声器，有的在储气罐内装设消声器或吸音材料，还有的在建筑上采取吸声处理等。螺杆空气压缩机加罩隔声、吸声后，其噪声可降到85dB（A）以下。以上措施对降低压缩空气站内噪声声级、减少站内噪声对环境的影响，都取得了一定效果。

压缩空气站设置隔声值班室是普遍采用的措施。隔声室一般设置二层玻璃的观察窗和隔声门，其噪声级一般在70dB（A）以下。

至于需连续长时间在机器间内工作的检修工人，则可使用防护棉、耳罩、耳塞等保护用品来防止噪声危害。

3.0.18 本条是原规范第3.0.16条的原条文。