一种船舶进气脱盐检测采样方法技术领域
本发明涉及船舶技术领域，特别是一种船舶进气脱盐检测采样方法。
背景技术
船舶在海面航行过程中，受天气、海浪等各种因素影响，船舶的进气系统
从海洋环境吸入的空气含有大量海水雾滴。由于海水雾滴中含有的盐分对发动
机具有极强的腐蚀性，会严重影响燃气轮机等船舶动力的安全、可靠运行。因
此，为保护船舶动力系统，在进气系统中，必须安装进气滤清装置对吸入的气
体进行除雾、脱盐，进气滤清装置成为进气系统中的关键装备。
近年来，随着船舶技术的不断发展，对进气滤清装置的脱盐能力要求逐渐
提高，各国研究者开展了一系列高效滤清技术的研发工作。为评价进气滤清装
置的除雾脱盐效果，必须检测进气滤清装置对盐雾的截留率，其计算方法为：
截留率反映了滤清装置对盐雾的脱除极限，是评价滤清装置过滤性能的重
要指标。因此，为获得滤清装置的截留率，必须经过采样后测定过滤前、后气
体中的盐含量。伴随滤清技术及设计水平的不断提高，滤清装置过滤性能大幅
提升，高精度滤清装置的截留率可达到99.9％以上，气体经过过滤后，盐含量不
超过0.05mg NaCl/kg气体。
此类极低含盐浓度的脱盐效果分析，对样品采集方法提出了极高的技术要
求，常规的采样及方法包括：
1.旋风分离法
该法利用气体螺旋流动形成的离心力使液滴聚集分离，该方法对尺寸较大
的液滴分离效果较好，但对于微米级液滴分离效果较差。而在进气系统中，含
盐雾气体经过进气脱盐装置网垫级过滤后，大尺寸液滴已经几乎被全部截留，
通过网垫级的均为微米级液滴，难以采用旋风分离法收集。
另外，旋风分离法适用于大量的气液分离领域，因此一般用于企业尾气处
理或者生产过程中的分离过程，作为一种单元操作存在，而无法用于采样过程。
2.洗脱法
该种方法利用纯水作为气体洗涤液，通过长长的采样管路将气流中的含盐
液滴全部迁移至捕集液中，再使用高分辨率的离子色谱分析捕集液中氯离子浓
度，进而计算得到气流中盐含量。
参看附图1，该法的优点是简单、可靠，在实验室内一般均采用此法捕集含
盐液滴。但其缺点是采样装置占地大，特别是当采用多点模式进行采样时，每
个采样点需对应一套吸收装置，造成整套采样系统极为庞大，操作繁琐，难以
随船安装使用。由于实船安装中，采样位置距离捕集器位置可能很远，造成采
样管内盐分残留、清洗复杂且难以保障实验的精确度和重复性，该方法不适用
于实船实验。
上述常规的采样手段(如洗脱法)难以实现高精度、高重复性地进行分析。
另外，目前大多数实验装置都是针对在实验室中进行模拟实验而设计的，并不
适用于实船环境。由于实船动态运行以及安装条件的限制，通常在实验室中采
用的采用洗脱法的实验装置并不适用于实船环境；而且，由于进气滤清装置在
实船安装中具有尺寸面积大、可能存在局部流场不均匀等问题，以往通常采用
的单点采样测量的方式不能准确检测出进气滤清装置的过滤效率，
综合以上分析，传统的采样方法不适用于船舶实际航行环境下的气体采样，
因此，提供一种能够更为适宜的船舶进气采样方法成为本领域技术人员目前需
要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种切实可行的船舶进气脱盐检测方法。该船舶进气
脱盐检测方法，在进行船舶进气盐雾采样时不仅可以方便的进行实船采样，还
可以提供采样检测精确度。
为实现上述目的，本发明提供一种船舶进气脱盐检测方法，包括如下步骤：
A.将亲水吸附材料填入两端通透的采样圆管；
B.在船舶进气滤清装置的前后分别布置所述采样圆管，并用真空泵通过所
述采集口分别定量采集滤清前进气和滤清后进气；
C.分别将所述亲水吸附材料浸泡在纯水中，根据离子色谱分析计算得到的
氯化钠含量及采集滤清前进气和滤清后进气质量计算船舶进气脱盐率。
优选的，所述亲水吸附材料为醋酸纤维。
优选的，所述采样圆管内进气流速与所述采样圆管所在位置的气体流速相
同。
优选的，所述采样圆管的数量为2个或2个以上。
优选的，所述采样圆管由2个或2个以上的采样小圆管组成，所述采样小
圆管通过相互配套的螺纹连接形成所述采样圆管。
利用本发明所提供的船舶进气脱盐检测方法，利用亲水吸附材料对水相液
滴的优良浸润性，当船舶进气样品通过亲水吸附材料时，气体中的液滴被全部
吸附在亲水吸附材料表面，从而实现气-液分离。亲水吸附材料与进气采集集成
在同一个采样圆管内，被采集的气体样品进入采样圆管即被吸附捕集，避免使
用长距离的气体管线造成的样品损失。同时本发明提供的船舶进气脱盐检测方
法，可以方便的实现实船检测。
附图说明
图1为现有技术中的洗脱法的操作示意图；
图2为本发明中所用的采样圆管结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实
施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明所提供的一种船舶进气脱盐检测方法，其发明原理在于利用亲水吸
附材料对水相液滴的优良浸润性，当采出的气体样品通过亲水吸附材料时，气
体中的液滴被全部吸附在亲水吸附表面，从而实现气-液分离，然后可以根据采
集气体的质量以及吸附在亲水吸附材料上的氯化钠含量进行船舶进气脱盐效果
检测，具体来说，主要包括以下步骤:
首先，请参见附图2，在两端通透的采样圆管内装填亲水吸附材料，本文所
述采样圆管，一是用于通过其进行船舶进气采样，二是利用装填在内的亲水吸
附材料将船舶进气气体中的液体吸附到亲水吸附材料中，采样圆管可以是一体
式的，也可以由两个或两个以上的采样小圆管组成，采样小圆管通过螺纹连接
构成采样圆管，如附图2中的采样圆管由3个采样小圆管组成，3个采样小圆管
通过相互配套的螺纹连接，之所以将采样圆管设计成可以采样小圆管组成的结
构，是为了使采样圆管内装天亲水吸附材料的方便性和数量多少的任意性；本
文所述亲水吸附材料，是具有较强的亲水吸附性的材料，可以是醋酸纤维或其
他亲水吸附材料。
其次，在进行船舶进气采样时，需要在船舶进气滤清装置的前后分别布置
采样圆管，采样圆管的一端连接真空泵，真空泵用于提供动力定量采集船舶进
气。本文所述船舶进气滤清装置，是指为防止船舶的进气系统从海洋环境吸入
的空气的雾滴中含有的盐分对船舶发动机造成腐蚀而设置的脱盐过滤装置。为
了能够定量采集船舶进气，可以用流量计计量采集船舶气体体积，然后通过压
力校正折算为标况体积后，利用标况下的气体密度(1.293kg/m3)计算得到已
采集气体的质量。利用采样圆管采集船舶进气气体样品时，同时采集船舶进气
滤清装置前进气和滤清后进气，以便于检测船舶进气滤清装置的脱盐效果。在
此船舶进气采样过程中，船舶进气气体中含有的海水液滴完全截留在亲水吸附
材料上。
然后，将采样圆管中的亲水吸附材料浸泡在定量的纯水中，将NaCl完全浸
出，形成NaCl水溶液，用离子色谱分析水溶液中氯离子含量，获得截留的NaCl
含量。根据计算得到的NaCl含量及采集滤清前进气和滤清后进气质量计算船舶
进气脱盐率。
为减少采样圆管放置到采样处时对流场的影响，可以采取等动力采样方式，
即采样圆管入口的气体流速与该处流场的气体流速相等。
考虑到船舶进气脱盐检测时船舶进气风道内的气体浓度有可能不一致，为
提高检测质，可以采用多点采样的方式，即在船舶进气滤清装置的前后分别设
置2个以上的采样圆管，以获得整个船舶进气风道截面的浓度剖面，再利用积
分法，计算得出截面上的平均浓度。
现结合具体实施例对本发明提供的船舶进气脱盐检测方法进行描述。本实
施例的船舶进气脱盐检测方法过程如下：
1.选取2个直径为10mm的采样圆管，在每一个采样圆管内填充醋酸纤维；
每个采样圆管配备1台真空泵、1台压力传感器、1台流量计，用于定量采集船
舶进气样本；
2.在船舶滤清装置的前后两端分别放置一个上述采样圆管并利用真空泵、
压力传感器、流量计进行采样；
3.然后，将采样圆管中的亲水吸附材料浸泡在定量的纯水中，将NaCl完全
浸出，形成NaCl水溶液，用离子色谱分析水溶液中氯离子含量，获得截留的NaCl
含量。根据计算得到的NaCl含量及采集滤清前进气和滤清后进气质量计算船舶
进气脱盐率。
本实施例测定船舶进气滤清装置前风速即入口风速为12.6m/s，船舶进气滤
清装置后风速即入口风速为3.7m/s，脱盐过滤前、后气体中NaCl含量分别为
3.5mg/kg气体和0.07mg/kg气体，计算船舶进气滤清装置的脱盐率为98％。
以上对本发明所提供的船舶进气脱盐检测方法进行了详细介绍。本文中应
用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是
用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通
技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进
和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。