压缩空气管路的发展趋势与问题

一、压缩空气管路的发展趋势与问题 

压缩空气是仅次于电力的第二大动力源，压缩空气应用非常广泛，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、工程、采矿、 房地产、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、 科研等行业和部门。几乎所有生产，加工和工程都需要应用到压缩空气。其主要用于控制阀门的开启、关闭、机器设备的提升，移动、试验设备机床，工具或刀具的进给，装配机械和机床中夹、模具的夹紧及固定、零件和材料的输送、焊接、喷漆、气动机器人、自动测量、气动工具的运转等。作为输送压缩空气的管路系统则是制造业的“基建”，是制造业动力系统的重要组成部分，也是制造业能耗的主要根源。从工业革命以来，压缩空气管路管材经历了 PPR、碳钢管、镀锌管、铁管、不锈钢管等不断替代的发展过程。在智能化生产、国家倡导绿色环保、节能安全的现代化工业高质量发展新思路的当下，传统的压缩空气管路面临着革命性的更新与变革。

1.1 传统压缩空气管路存在的问题

1.1.1 压降问题

压降问题，也称为“压损”，是困扰传统压缩空气管路系统的第一个问题。明显的压降将严重影响压缩空气在管道内的输送，并造成管道内气压不稳定，取气质量差甚至于在末端取不到气。由于受科技技术、空间环境、运输条件、安装方式等影响，目前单根管道的长度在 5.8 米、6 米、9 米不等，最长不超过 12.5 米，管 路系统需要通过一根根一条条一段段加以连接。传统方式下管道与管 道的同径连接将造成内径减少，造成内壁阶层，从而产生压降。另一 方面，由于管材材质原因，管道内壁不够光滑，内壁表面处理粗糙， 形成了一处处的“微阶层”，成千上万的“微阶层”，将累积成大阶层，造成明显的压降。

1.1.2 腐蚀问题

因为传统管道的材质及压缩空气管路中的湿度等因素，长时间通气过程中，管道将产生不同程度的腐蚀现象。管道腐蚀将造成三方面的问题：

1）产生锈渣。铁质类管材生锈，将产生块状的锈渣，在管道内部造成空气栓，对空气流通产生阻滞。

2）损坏设备。脱落后的锈渣，将严重影响生产设备，造成设备的损坏，同时锈渣也影响空气的质量，影响正常的生产。

3）发生泄漏。内外壁腐蚀久势必会产生管道穿孔，形成沙眼，产生泄漏现象。

1.1.3 泄漏问题

管网泄漏在老旧的管网中普遍存在。在泄漏问题上，工厂中的泄漏量通常占供气量的 10%-30%，而管理不善的工厂甚至可能高达 50%，有时一个汽车组装车间泄漏点就有 2 万个，其中，泄漏量的 90%以上来自设备使用中的零部件老化或破损。而尤为严重的是，现场管理人员远远地低估了泄漏造成的损失， 以 1mm 直径的管道腐蚀小孔为例，在 0.7MPa 工作压力下，一年浪费的电费约为 4000 元。除了在老旧管网中产生泄漏问题外，由于产品及连接方式的原因，管道与管道对接处，是产生泄漏的重要部位。新建管道，因为对接处的连接方式及密封圈的问题，经常会产生泄漏现象。

1.1.4 安装问题

传统碳钢管、铁管、不锈钢管等管材普遍采用焊接的方式进行连接，工期长、施工难度大。传统管道材质重，严重影响施工安全，同时维修更换也比较麻烦，新增管道、机房改造等都相对也比较繁琐，严重影响工厂正常的生产，对工厂造成不必要的边际成本。

1.1.5 节能问题

管道节能的一个重要方向是降低管道压损，通过降低空压的排气压力从而降低空压电耗，通常情况下，排气压力降低 0.1MPa，空压机可节能 6%-7%。由于传统管道存在着不可避免的压损、压降、腐蚀、泄漏等问题，严重影响管道节能。这是传统管道先天性的问题。管道节能的另一个方面是用气末端节能。一是管理节能。对于人工控制启停的吹扫等用气，做到使用打开，不用及时关闭等，杜绝浪费；二是替换低效喷嘴或其他用气设备，提高气体利用率。该部分在节能改造中一般不受重视，除非用气企业有强烈的节能意识才注意末端节能。

1.1.6 温度问题

空气通过空压机压缩之后，温度会升高，高温气体将对生产环境、空气质量产生影响，会对车间工人的健康造成损伤，同时也会对生产设备造成一定的损坏。