[科普中國]-泄露損失

泄漏檢測是對工業(yè)生產(chǎn)活動中工藝裝置泄漏現(xiàn)象進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和維修的一種技術(shù)，利用固定或便攜式監(jiān)測設(shè)備， 監(jiān)測化工企業(yè)各類易產(chǎn)生泄漏的密封點， 并修復(fù)超過一定濃度的泄漏點，能及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備密封部位的泄漏而進(jìn)行修理，從而達(dá)到控制原料泄漏損失和環(huán)境保護(hù)的目的。

壓縮空氣泄漏損失及其對策分析壓縮空氣泄漏損失，提出解決對策。1

壓縮空氣系統(tǒng)使用中的泄漏問題在泄漏問題上，我國工廠中的泄漏量通常占供氣量的20%～40%，而管理不善的工廠甚至可能高達(dá)50%。其中泄漏量占比達(dá)到29%。

泄漏在現(xiàn)場廣泛存在，主要產(chǎn)生在橡膠軟管接頭、三聯(lián)件、快換接頭、電磁閥、螺紋連接、汽缸前端蓋等處。泄漏是在使用過程中隨著零部件的老化或破損而形成。現(xiàn)場泄漏量的60%～70%是壽命泄漏，來自使用了5年以上的設(shè)備；10%～30%是在使用了1～4年的設(shè)備中發(fā)現(xiàn)的；而在設(shè)備安裝階段由于安裝不當(dāng)或產(chǎn)品允許泄漏等造成的泄漏僅占全部泄漏的5%～10%。1

泄漏損失及堵漏的經(jīng)濟(jì)效益1、壓縮空氣的成本

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下每立方米壓縮空氣成本約為0.1元。與煤氣等資源性氣體相比，0.1元/m3的價格低廉，但工業(yè)現(xiàn)場壓縮空氣的用量巨大，一般企業(yè)在壓縮空氣上的成本每年也高達(dá)數(shù)百萬到數(shù)千萬元。某典型紡織企業(yè)1年壓縮機(jī)用電費(fèi)用高達(dá)1415萬元，由于行業(yè)利潤低，該用電費(fèi)用竟接近企業(yè)全年的利潤總和。

2、泄漏的能耗損失

盡管泄漏占比大、壓縮空氣使用成本高，但現(xiàn)場管理人員對壓縮空氣成本沒有意識或遠(yuǎn)遠(yuǎn)低估了泄漏造成的損失，導(dǎo)致了目前在工業(yè)現(xiàn)場泄漏的廣泛存在。

泄漏所造成的損失超出了大多數(shù)人的預(yù)想。比如汽車點焊工位的一個焊渣在氣管上造成的一個直徑1mm的小孔每年導(dǎo)致的損失高達(dá)約3 525kW·h，幾乎相當(dāng)于兩個三口之家的全年家庭用電。1

查漏堵漏的方法查漏和堵漏是一個經(jīng)常性的工作。因此，便利、高效、實用的泄漏檢測儀器對于減少泄漏、降低能耗具有非常重要的現(xiàn)實意義。1

輸油管道泄漏損失量的評估方法為了較精確地計算輸油管道發(fā)生油品泄漏時的損失量，依據(jù)滲漏理論及流體力學(xué)原理，通過建立油品在土壤中泄漏后的數(shù)學(xué)模型，確定了浸油土壤邊際曲線y=ax2，將其繞 y 軸旋轉(zhuǎn)360°后，再由定積分旋轉(zhuǎn)體體積公式求得浸油土壤體積。根據(jù)測算的含油土壤體積，通過環(huán)形分層多點取樣采樣方法得到單位浸油土壤的密度及含油率，估算油品總泄漏量，進(jìn)而獲得輸油管道油品泄漏損失量。該方法干擾因素相對較少，誤差率約為3%。2

滲漏模型根據(jù)滲流理論，油品泄漏到土壤中，將在土壤空隙中流動，因此將油品在土壤中的擴(kuò)散視為連續(xù)流體在多孔介質(zhì)中的流動。滲漏量的大小與土壤性質(zhì)、地下水動力等有關(guān)，但滲漏擴(kuò)散趨勢在各介質(zhì)中均為由強(qiáng)至弱，最終趨于穩(wěn)定。浸油土壤的邊際曲線縱向觀測近似為一條拋物線，最終形成縱向切面圖；浸油土壤邊際曲線繞垂直于地面過泄漏點的直線旋轉(zhuǎn)360°后形成立體圖。2

泄漏實例應(yīng)用2010年11月，某輸油管道發(fā)生泄漏事故后，對油品泄漏情況進(jìn)行現(xiàn)場測量、評估，得到油品泄漏現(xiàn)場環(huán)境縱切面。通過探測浸油土壤邊際點，得出橫向最遠(yuǎn)距離為1000cm，縱向最深處為400cm。代入浸油土壤邊際曲線y=ax2 中，得到a=0.04。

被污染土壤樣品經(jīng)四氯化碳萃取后，送至當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測中心檢測，結(jié)果表明：被污染土壤的平均含油量為62.37g/kg，即每1kg污染土壤中含油62.37g。將采樣土壤裝入定量容器中，經(jīng)天平稱重，測得土壤的平均密度為1348kg/m3，由此可以計算得到油品總泄漏量m'=Vph=52.799t。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

劉軍 - 副研究員 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所