Giá trị giới hạn cho phép của độ ẩm trong khí

Hàm lượng nước trong khí là một trong những thông số kỹ thuật then chốt để đánh giá độ tinh khiết và chất lượng của khí. Trong sản xuất công nghiệp cũng như các thí nghiệm khoa học, lượng hơi nước có trong khí ảnh hưởng trực tiếp đến tính an toàn vận hành của thiết bị, mức độ ăn mòn của đường ống và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Việc xác định rõ và kiểm soát chặt chẽ phạm vi giới hạn cho phép của hàm lượng nước trong khí chính là yếu tố then chốt bảo đảm sự vận hành ổn định của hệ thống.

Chỉ tiêu then chốt để đánh giá hàm lượng nước trong khí

Trong các tiêu chuẩn về thông số kỹ thuật, hàm lượng nước trong khí thường không được biểu thị trực tiếp bằng khối lượng tuyệt đối, mà được xác định thông qua các chỉ tiêu chuyên môn sau:

• Điểm sương áp suất (PDP): Là nhiệt độ tại đó, dưới áp suất làm việc hiện tại, hơi nước bắt đầu ngưng tụ thành nước lỏng. Đây là chỉ tiêu đo lường được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp.
• Điểm sương áp suất thường (ADP): Chỉ nhiệt độ tại đó hơi nước trong khí bắt đầu ngưng tụ dưới áp suất khí quyển tiêu chuẩn. Thường được sử dụng trong các hệ thống khí ở áp suất thấp hoặc áp suất thường.
• Độ ẩm tuyệt đối: Khối lượng hơi nước chứa trong một đơn vị thể tích khí, thường được biểu thị bằng miligam trên mét khối (mg/m³) m³) hoặc gam trên mét khối (g/m³) m³) biểu thị.

Phạm vi hàm lượng nước cho phép của các loại khí công nghiệp phổ biến

Yêu cầu về hàm lượng nước trong khí ở các ứng dụng khác nhau có sự khác biệt đáng kể. Dưới đây là phạm vi cho phép phổ biến tham khảo đối với một số loại khí công nghiệp tiêu biểu:

• Không khí nén công nghiệp thông thường: Theo các tiêu chuẩn quốc tế về chất lượng khí nén, các công cụ và thiết bị khí nén thông thường thường yêu cầu điểm sương áp suất ở mức-20℃ Đến -40℃Giữa các đoạn, nhằm ngăn ngừa hiện tượng ngưng tụ hơi nước bên trong đường ống và rỉ sét ở các thiết bị khí nén.
• Khí dùng trong chế tạo chính xác và phun sơn: Trong các lĩnh vực cực kỳ nhạy cảm với hơi nước như sơn ô tô, sản xuất linh kiện điện tử, v.v., điểm sương áp suất của khí nén thường phải đạt đến-40℃ Thậm chí -70℃, đảm bảo bề mặt sản phẩm không có bất kỳ khiếm khuyết nào.
• Đường ống dẫn khí thiên nhiên dài hạnĐể ngăn ngừa sự hình thành hydrat và ăn mòn bề mặt trong của đường ống, điểm sương của khí tự nhiên vận chuyển qua đường ống thường được yêu cầu, tại áp suất vận hành cao nhất, thấp hơn nhiệt độ môi trường thấp nhất dọc theo tuyến đường.5℃Trên đây.
• Khí đặc biệt độ tinh khiết cao: Ví dụ như khí nitơ và khí argon độ tinh khiết cao dùng trong sản xuất chất bán dẫn, hàm lượng nước (tạp chất hơi nước) của chúng thường được kiểm soát nghiêm ngặt trong phạm vi1 ppm (một phần triệu) thậm chí là ppb (một phần tỷ)Cấp độ.

Yếu tố then chốt ảnh hưởng đến việc thiết lập phạm vi cho phép

Khi xác định phạm vi cho phép về hàm lượng hơi nước trong khí của hệ thống cụ thể, cần đánh giá tổng thể các thông số kỹ thuật và yếu tố môi trường sau đây:

• Nhiệt độ môi trường làm việc: Nếu đường ống dẫn khí bị暴露 trong môi trường nhiệt độ thấp, phải giảm điểm sương áp suất cho phép để ngăn ngừa hơi nước ngưng tụ và đóng băng bên trong đường ống, gây tắc nghẽn.
• Áp suất làm việc của hệ thốngKhi khí bị nén, áp suất riêng phần của hơi nước tăng lên, khiến nó dễ dàng đạt đến trạng thái bão hòa. Các hệ thống áp suất cao đòi hỏi quy trình khử ẩm nghiêm ngặt hơn.
• Độ nhạy của thiết bị đầu cuốiCác thiết bị đo lường chính xác, máy cắt laser hoặc thiết bị hô hấp y tế có mức độ chịu ẩm rất thấp, vì vậy cần áp dụng tiêu chuẩn làm khô ở cấp cao nhất.

Đề xuất về kiểm soát và kiểm tra độ ẩm

Để bảo đảm hàm lượng nước trong khí luôn nằm trong phạm vi cho phép, khuyến nghị áp dụng các biện pháp kỹ thuật sau:

• Trang bị thiết bị sấy khô hiệu quả cao: Căn cứ vào điểm sương mục tiêu để lựa chọn máy sấy kiểu làm lạnh, máy sấy hấp phụ hoặc máy sấy màng phù hợp, đồng thời thay thế chất làm khô định kỳ.
• Triển khai giám sát điểm sương trực tuyến: Lắp đặt các bộ truyền tín hiệu điểm sương trực tuyến có độ chính xác cao tại các điểm nút quan trọng, nhằm thực hiện giám sát theo thời gian thực hàm lượng nước trong khí và phát cảnh báo khi vượt ngưỡng.
• Hiệu chuẩn định kỳ các thiết bị đo lường: Cảm biến điểm sương dễ bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm và sai lệch; do đó, cần được hiệu chuẩn và điều chỉnh định kỳ theo các quy định kỹ thuật để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu đo.

Việc xác định hợp lý và giám sát chặt chẽ phạm vi giới hạn cho phép về hàm lượng nước trong khí không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị mà còn giảm đáng kể chi phí bảo trì. Doanh nghiệp cần căn cứ vào nhu cầu công nghệ và các tiêu chuẩn kỹ thuật của mình để xây dựng phương án quản lý độ ẩm khí một cách khoa học.