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蒸汽乾度的檢測 - ASME PTC19.11-2018

已更新:2023年12月1日

蒸汽乾度的檢測

蒸汽乾度檢測是醫療,製藥,工業和能源生產過程中的重要監控數據,主要出於以下幾個原因:


1. 安全性:蒸汽系統的乾度直接關係到許多設備和系統的安全運行。如果蒸汽中含有太多水分,可能會導致機械設備受損、產生水錘效應、增加管道和設備的腐蝕風險,甚至導致嚴重的事故發生。在攸關藥品安全或醫療安全的滅菌用途上,更有專責的規範明訂檢測蒸汽品質的檢測方式與驗收標準。通過定期檢測蒸汽乾度,確保蒸汽品質符合安全標準,有助於預防事故和提高工作場所的安全性。


2. 能源效率:乾燥的蒸汽具有較高的能量含量,相對於含有大量水分的濕蒸汽,它可以提供更多的熱量。通過確保蒸汽處於乾燥狀態,可以提高能源效率,減少能源的浪費,降低生產成本。


3. 生產過程控制:在某些工業過程中,精確的蒸汽乾度是必需的。例如,在電力發電廠中,蒸汽的乾度直接影響到汽輪機的效率和性能。同樣,在製造業中,蒸汽的乾度可能會影響產品的質量和工藝的穩定性。通過定期檢測蒸汽乾度,確保生產過程中的蒸汽品質穩定可靠,有助於維持生產的穩定性和一致性。


蒸汽乾度的檢測方式:

關於蒸汽乾度檢測的理論性做法跟實驗性作法在網路上有不少論述,但在實際操作上.. 我們認為以節流量熱器 Throttling Caloriometer 跟水瓶量熱法最能符合蒸汽乾度的檢測需求。


  • 節流量熱法: 由於蒸汽減壓是等熱焓的過程,基於能量不滅論,減壓後的熱焓與減壓前的熱焓是相同的,因此倘若減壓前的蒸汽是飽和蒸汽(100%乾燥)那減壓後的蒸汽溫度會比該壓力正常的飽和蒸汽溫度還高。藉由比對量測減壓後的溫度所對應的蒸汽熱焓跟減壓前的蒸汽熱焓就能換算出蒸汽的乾度。但這種方式只能量測蒸汽乾度在95%以上且壓力相對較高的蒸汽。

  • 分離式節流量熱法: 適用於蒸汽乾度低於95%的蒸汽,需於接流量熱器前加裝汽水分離器將蒸汽乾度提升到95%以上,搭配冷凝器直接做水份與蒸汽量體的比較。這方式比單純使用節流量熱法複雜許多,現場操作不容易。

  • 水瓶量熱法: 是EN285規範中所用的乾度量測方式,原理與節流量熱法相同,但是以真空保溫水瓶中所量測到的溫度變化與蒸汽量體做比對,算出蒸汽的乾度。若以20C升溫到80C的過程為例,蒸汽乾度較差時..水瓶中收集到的水份就越多。 此方式適合低壓蒸汽的乾度量測。

本文說明為ASME PTC19.11-2018版的節流量熱法在乾度檢測的實際應用說明,EN285的水瓶量熱法可參考 EN285滅菌蒸汽檢測實務的介紹。


執行乾度檢測前,我們建議先評估節流量熱檢測的可行性。

  1. 蒸汽是否有過多的水份? 當蒸汽太濕時,節流量熱法會無法測到數據。備註1

  2. 有蒸汽可取樣的開口嗎? 取樣口是否符合檢測規範? 備註 2

  3. 取樣口的位置安全嗎?

  4. 檢測點有遮斷閥嗎?

  5. 有壓力與溫度指示嗎?

  6. 蒸汽的壓力是否超過儀器的檢測範圍? (目前為50barg以下)

備註1: 倘若有水份過多的問題,會需要採用分離式節流量熱法.. 由於此方式需要冷卻水以及較

為複雜的儀器。

備註2: 檢測口若無Isokinentic 形式的檢測口,檢測值會有無法預測的偏差。


檢測的準備:

  1. 在檢測日時,請務必讓蒸汽系統處於正常的操作壓力與溫度以避免蒸汽太濕。

  2. 檢測前,請確保現場儀表都能正常且準確的顯示。必要時,請先行校正 或 由我方攜帶移動式溫度校正爐與壓力校正泵確認。

  3. 為檢測人員提供安全的檢測環境: 廠區安全教育,隨行廠務人員,必要的安全防護措施。

檢測時:

  1. 由於會有蒸汽噴洩,請確保噴洩的方向安全

  2. 請先開啟檢測點遮斷閥,讓檢測段達到穩定的溫壓狀態。

  3. 請協助檢測人員排除系統性的問題,倘若無法執行檢測會即時告知。

檢測報告:

  1. 檢測報告會於檢測日後七天內提供未蓋章的結果。

  2. 正式報告於收到全額款項後提供。

  3. 檢測結果為取樣時當下的"SNAP SHOT",數據結果無法代表系統長期的狀態。索能公司僅能提供當下檢測的結果,數據的判讀由委託方負責。若檢測結果不符期待,需要重新檢測或改善現狀況時(如加裝汽水分離器),我們亦可提供建議協助改善量測結果。





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