本發(fā)明涉及船舶技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)采樣方法。

背景技術(shù)：

船舶在海面航行過(guò)程中，受天氣、海浪等各種因素影響，船舶的進(jìn)氣系統(tǒng)從海洋環(huán)境吸入的空氣含有大量海水霧滴。由于海水霧滴中含有的鹽分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)具有極強(qiáng)的腐蝕性，會(huì)嚴(yán)重影響燃?xì)廨啓C(jī)等船舶動(dòng)力的安全、可靠運(yùn)行。因此，為保護(hù)船舶動(dòng)力系統(tǒng)，在進(jìn)氣系統(tǒng)中，必須安裝進(jìn)氣濾清裝置對(duì)吸入的氣體進(jìn)行除霧、脫鹽，進(jìn)氣濾清裝置成為進(jìn)氣系統(tǒng)中的關(guān)鍵裝備。

近年來(lái)，隨著船舶技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)進(jìn)氣濾清裝置的脫鹽能力要求逐漸提高，各國(guó)研究者開(kāi)展了一系列高效濾清技術(shù)的研發(fā)工作。為評(píng)價(jià)進(jìn)氣濾清裝置的除霧脫鹽效果，必須檢測(cè)進(jìn)氣濾清裝置對(duì)鹽霧的截留率，其計(jì)算方法為：

截留率反映了濾清裝置對(duì)鹽霧的脫除極限，是評(píng)價(jià)濾清裝置過(guò)濾性能的重要指標(biāo)。因此，為獲得濾清裝置的截留率，必須經(jīng)過(guò)采樣后測(cè)定過(guò)濾前、后氣體中的鹽含量。伴隨濾清技術(shù)及設(shè)計(jì)水平的不斷提高，濾清裝置過(guò)濾性能大幅提升，高精度濾清裝置的截留率可達(dá)到99.9％以上，氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾后，鹽含量不超過(guò)0.05mg NaCl/kg氣體。

此類極低含鹽濃度的脫鹽效果分析，對(duì)樣品采集方法提出了極高的技術(shù)要求，常規(guī)的采樣及方法包括：

1.旋風(fēng)分離法

該法利用氣體螺旋流動(dòng)形成的離心力使液滴聚集分離，該方法對(duì)尺寸較大的液滴分離效果較好，但對(duì)于微米級(jí)液滴分離效果較差。而在進(jìn)氣系統(tǒng)中，含鹽霧氣體經(jīng)過(guò)進(jìn)氣脫鹽裝置網(wǎng)墊級(jí)過(guò)濾后，大尺寸液滴已經(jīng)幾乎被全部截留，通過(guò)網(wǎng)墊級(jí)的均為微米級(jí)液滴，難以采用旋風(fēng)分離法收集。

另外，旋風(fēng)分離法適用于大量的氣液分離領(lǐng)域，因此一般用于企業(yè)尾氣處理或者生產(chǎn)過(guò)程中的分離過(guò)程，作為一種單元操作存在，而無(wú)法用于采樣過(guò)程。

2.洗脫法

該種方法利用純水作為氣體洗滌液，通過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)的采樣管路將氣流中的含鹽液滴全部遷移至捕集液中，再使用高分辨率的離子色譜分析捕集液中氯離子濃度，進(jìn)而計(jì)算得到氣流中鹽含量。

參看附圖1，該法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一般均采用此法捕集含鹽液滴。但其缺點(diǎn)是采樣裝置占地大，特別是當(dāng)采用多點(diǎn)模式進(jìn)行采樣時(shí)，每個(gè)采樣點(diǎn)需對(duì)應(yīng)一套吸收裝置，造成整套采樣系統(tǒng)極為龐大，操作繁瑣，難以隨船安裝使用。由于實(shí)船安裝中，采樣位置距離捕集器位置可能很遠(yuǎn)，造成采樣管內(nèi)鹽分殘留、清洗復(fù)雜且難以保障實(shí)驗(yàn)的精確度和重復(fù)性，該方法不適用于實(shí)船實(shí)驗(yàn)。

上述常規(guī)的采樣手段(如洗脫法)難以實(shí)現(xiàn)高精度、高重復(fù)性地進(jìn)行分析。另外，目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置都是針對(duì)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的，并不適用于實(shí)船環(huán)境。由于實(shí)船動(dòng)態(tài)運(yùn)行以及安裝條件的限制，通常在實(shí)驗(yàn)室中采用的采用洗脫法的實(shí)驗(yàn)裝置并不適用于實(shí)船環(huán)境；而且，由于進(jìn)氣濾清裝置在實(shí)船安裝中具有尺寸面積大、可能存在局部流場(chǎng)不均勻等問(wèn)題，以往通常采用的單點(diǎn)采樣測(cè)量的方式不能準(zhǔn)確檢測(cè)出進(jìn)氣濾清裝置的過(guò)濾效率，

綜合以上分析，傳統(tǒng)的采樣方法不適用于船舶實(shí)際航行環(huán)境下的氣體采樣，因此，提供一種能夠更為適宜的船舶進(jìn)氣采樣方法成為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種切實(shí)可行的船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)方法。該船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)方法，在進(jìn)行船舶進(jìn)氣鹽霧采樣時(shí)不僅可以方便的進(jìn)行實(shí)船采樣，還可以提供采樣檢測(cè)精確度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)方法，包括如下步驟：

A.將親水吸附材料填入兩端通透的采樣圓管；

B.在船舶進(jìn)氣濾清裝置的前后分別布置所述采樣圓管，并用真空泵通過(guò)所述采集口分別定量采集濾清前進(jìn)氣和濾清后進(jìn)氣；

C.分別將所述親水吸附材料浸泡在純水中，根據(jù)離子色譜分析計(jì)算得到的氯化鈉含量及采集濾清前進(jìn)氣和濾清后進(jìn)氣質(zhì)量計(jì)算船舶進(jìn)氣脫鹽率。

優(yōu)選的，所述親水吸附材料為醋酸纖維。

優(yōu)選的，所述采樣圓管內(nèi)進(jìn)氣流速與所述采樣圓管所在位置的氣體流速相同。

優(yōu)選的，所述采樣圓管的數(shù)量為2個(gè)或2個(gè)以上。

優(yōu)選的，所述采樣圓管由2個(gè)或2個(gè)以上的采樣小圓管組成，所述采樣小圓管通過(guò)相互配套的螺紋連接形成所述采樣圓管。

利用本發(fā)明所提供的船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)方法，利用親水吸附材料對(duì)水相液滴的優(yōu)良浸潤(rùn)性，當(dāng)船舶進(jìn)氣樣品通過(guò)親水吸附材料時(shí)，氣體中的液滴被全部吸附在親水吸附材料表面，從而實(shí)現(xiàn)氣-液分離。親水吸附材料與進(jìn)氣采集集成 在同一個(gè)采樣圓管內(nèi)，被采集的氣體樣品進(jìn)入采樣圓管即被吸附捕集，避免使用長(zhǎng)距離的氣體管線造成的樣品損失。同時(shí)本發(fā)明提供的船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)方法，可以方便的實(shí)現(xiàn)實(shí)船檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的洗脫法的操作示意圖；

圖2為本發(fā)明中所用的采樣圓管結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明所提供的一種船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)方法，其發(fā)明原理在于利用親水吸附材料對(duì)水相液滴的優(yōu)良浸潤(rùn)性，當(dāng)采出的氣體樣品通過(guò)親水吸附材料時(shí)，氣體中的液滴被全部吸附在親水吸附表面，從而實(shí)現(xiàn)氣-液分離，然后可以根據(jù)采集氣體的質(zhì)量以及吸附在親水吸附材料上的氯化鈉含量進(jìn)行船舶進(jìn)氣脫鹽效果檢測(cè)，具體來(lái)說(shuō)，主要包括以下步驟:

首先，請(qǐng)參見(jiàn)附圖2，在兩端通透的采樣圓管內(nèi)裝填親水吸附材料，本文所述采樣圓管，一是用于通過(guò)其進(jìn)行船舶進(jìn)氣采樣，二是利用裝填在內(nèi)的親水吸附材料將船舶進(jìn)氣氣體中的液體吸附到親水吸附材料中，采樣圓管可以是一體式的，也可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上的采樣小圓管組成，采樣小圓管通過(guò)螺紋連接構(gòu)成采樣圓管，如附圖2中的采樣圓管由3個(gè)采樣小圓管組成，3個(gè)采樣小圓管通過(guò)相互配套的螺紋連接，之所以將采樣圓管設(shè)計(jì)成可以采樣小圓管組成的結(jié)構(gòu)，是為了使采樣圓管內(nèi)裝天親水吸附材料的方便性和數(shù)量多少的任意性；本文所述親水吸附材料，是具有較強(qiáng)的親水吸附性的材料，可以是醋酸纖維或其他親水吸附材料。

其次，在進(jìn)行船舶進(jìn)氣采樣時(shí)，需要在船舶進(jìn)氣濾清裝置的前后分別布置采樣圓管，采樣圓管的一端連接真空泵，真空泵用于提供動(dòng)力定量采集船舶進(jìn)氣。本文所述船舶進(jìn)氣濾清裝置，是指為防止船舶的進(jìn)氣系統(tǒng)從海洋環(huán)境吸入的空氣的霧滴中含有的鹽分對(duì)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)造成腐蝕而設(shè)置的脫鹽過(guò)濾裝置。為了能夠定量采集船舶進(jìn)氣，可以用流量計(jì)計(jì)量采集船舶氣體體積，然后通過(guò)壓力校正折算為標(biāo)況體積后，利用標(biāo)況下的氣體密度(1.293kg/m3)計(jì)算得到已采集氣體的質(zhì)量。利用采樣圓管采集船舶進(jìn)氣氣體樣品時(shí)，同時(shí)采集船舶進(jìn)氣濾清裝置前進(jìn)氣和濾清后進(jìn)氣，以便于檢測(cè)船舶進(jìn)氣濾清裝置的脫鹽效果。在此船舶進(jìn)氣采樣過(guò)程中，船舶進(jìn)氣氣體中含有的海水液滴完全截留在親水吸附材料上。

然后，將采樣圓管中的親水吸附材料浸泡在定量的純水中，將NaCl完全浸出，形成NaCl水溶液，用離子色譜分析水溶液中氯離子含量，獲得截留的NaCl含量。根據(jù)計(jì)算得到的NaCl含量及采集濾清前進(jìn)氣和濾清后進(jìn)氣質(zhì)量計(jì)算船舶進(jìn)氣脫鹽率。

為減少采樣圓管放置到采樣處時(shí)對(duì)流場(chǎng)的影響，可以采取等動(dòng)力采樣方式，即采樣圓管入口的氣體流速與該處流場(chǎng)的氣體流速相等。

考慮到船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)時(shí)船舶進(jìn)氣風(fēng)道內(nèi)的氣體濃度有可能不一致，為提高檢測(cè)質(zhì)，可以采用多點(diǎn)采樣的方式，即在船舶進(jìn)氣濾清裝置的前后分別設(shè)置2個(gè)以上的采樣圓管，以獲得整個(gè)船舶進(jìn)氣風(fēng)道截面的濃度剖面，再利用積分法，計(jì)算得出截面上的平均濃度。

現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)方法進(jìn)行描述。本實(shí)施例的船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)方法過(guò)程如下：

1.選取2個(gè)直徑為10mm的采樣圓管，在每一個(gè)采樣圓管內(nèi)填充醋酸纖維； 每個(gè)采樣圓管配備1臺(tái)真空泵、1臺(tái)壓力傳感器、1臺(tái)流量計(jì)，用于定量采集船舶進(jìn)氣樣本；

2.在船舶濾清裝置的前后兩端分別放置一個(gè)上述采樣圓管并利用真空泵、壓力傳感器、流量計(jì)進(jìn)行采樣；

3.然后，將采樣圓管中的親水吸附材料浸泡在定量的純水中，將NaCl完全浸出，形成NaCl水溶液，用離子色譜分析水溶液中氯離子含量，獲得截留的NaCl含量。根據(jù)計(jì)算得到的NaCl含量及采集濾清前進(jìn)氣和濾清后進(jìn)氣質(zhì)量計(jì)算船舶進(jìn)氣脫鹽率。

本實(shí)施例測(cè)定船舶進(jìn)氣濾清裝置前風(fēng)速即入口風(fēng)速為12.6m/s，船舶進(jìn)氣濾清裝置后風(fēng)速即入口風(fēng)速為3.7m/s，脫鹽過(guò)濾前、后氣體中NaCl含量分別為3.5mg/kg氣體和0.07mg/kg氣體，計(jì)算船舶進(jìn)氣濾清裝置的脫鹽率為98％。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的船舶進(jìn)氣脫鹽檢測(cè)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。