微型往復活塞式空氣壓縮機“領跑者”標準評價指標體系構建

摘 要：【目的】為了構建科學合理的“領跑者”標準評價指標體系，推動我國空氣壓縮機行業整體水平的提升，對微型往復活塞式空氣壓縮機“領跑者”標準評價技術展開探討與評價。【方法】對比分析國內外微型往復活塞式空氣壓縮機相關標準，基于“領跑者”制度的核心理念，提出包含基礎指標、核心指標及創新指標在內的綜合評價指標體系。【結果】提出的綜合評價指標體系不僅覆蓋了空氣壓縮機的安全性、能效、噪聲等方面，還要求對懸浮油含量進行測試，以全面評估空氣壓縮機的綜合性能。【結論】此評價指標體系可為后續“領跑者”相關標準制定提供一定的參考，對推動我國空壓機行業高質量發展具有重要意義。

關鍵詞：微型往復活塞式空氣壓縮機；“領跑者”標準；評價體系；可靠性

中圖分類號：TH45 " " 文獻標志碼：A " "文章編號：1003-5168（2025）06-0153-06

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.06.028

Construction of the Evaluation Index System for the “Leader” Standard of Micro Reciprocating Piston Air compressors

HUANG Zengyang MEI Kai CHEN Xing DONG Ruilan ZHOU Wenjun

（Quzhou Institute of Metrology and Quality Inspection， Quzhou 324000， China）

Abstract：[Purposes] In order to construct a scientifically reasonable \"leader\" standard evaluation index system and promote the overall level improvement of China's air compressor industry， this study explores and evaluates the \"leader\" standard evaluation technology for micro reciprocating piston air compressors. [Methods] This paper compares and analyzes the relevant standards of micro reciprocating piston air compressors at home and abroad. Based on the core concept of the ' leader ' system， a comprehensive evaluation index system including basic indicators， core indicators and innovation indicators is proposed. [Findings] The proposed comprehensive evaluation index system not only covers multiple aspects such as safety， energy efficiency， and noise of air compressors， but also tests the suspended oil content to comprehensively evaluate the overall performance of air compressors. [Conclusions] This evaluation index system can provide a certain reference basis for the formulation of relevant standards for \"leaders\" in the future， which is of great significance for promoting the high-quality development of China’s air compressor industry.

Keywords： micro reciprocating piston air compressor; the \"leader\" standard; evaluation system; reliability

0 引言

作為在工業、醫療、汽車等眾多領域廣泛應用的氣體壓縮設備，微型往復活塞空氣壓縮機在現代生產生活中發揮著不可或缺的作用。在當前節能減排和高質量發展理念深入各行業的大背景下，市場規范的建立、產品質量與性能的提升以及行業技術的進步成為微型往復活塞空氣壓縮機行業發展的關鍵需求。此時，建立一套科學合理的“領跑者”標準評價體系顯得尤為重要。

近年來，我國在企業標準管理方面進行了一系列積極探索。2018年，國家市場監督管理總局等八部門聯合印發《關于實施企業標準“領跑者”制度的意見》，開始在國內試點建立企業標準“領跑者”制度。這一制度鼓勵專業標準化機構開展企業標準評估工作，并發布企業標準“領跑者”名單和企業標準“排行榜”。隨后，《國家標準化發展綱要》《擴大內需戰略規劃綱要（2022—2035年）》等重要文件進一步推進實施企業標準“領跑者”制度，凸顯了該制度對質量強國戰略的基礎性支撐作用。

然而，在微型往復活塞式空氣壓縮機領域，企業標準“領跑者”評估工作面臨著缺乏相關標準的問題。針對這一情況，本研究對微型往復活塞空氣壓縮機“領跑者”標準評價技術進行分析，旨在評估微型往復活塞式空氣壓縮機產品質量分級，為第三方評估機構編制企業標準“排行榜”和“領跑者”評估方案提供依據，從而科學地開展評估工作。本研究重點對比了國內外微型往復活塞式空氣壓縮機相關標準，分析解讀了微型往復活塞式空氣壓縮機“領跑者”標準評價技術，希望通過高水平的標準引領，全面提升行業發展質量，擴大優質產品和服務的供給，進而增強市場主體的競爭力。

1 國內外標準概況

1.1 國外標準

美國ASME協會的相關標準中包含了對空氣壓縮機設計和制造的一些通用要求，雖然這些要求沒有專門針對微型往復活塞式空氣壓縮機，但在安全性、材料選用、工藝制造等方面具有廣泛的指導意義。例如，SAE J 2743《Air Compressor Size Rating Recommended Practice - Truck and Bus》描述了單級往復活塞空氣壓縮機的尺寸評級程序，并對測試條件和以標準單位（SLPM或SCFM）表示的標準化評級進行了規定，為該類壓縮機的性能評估提供了依據［1］。

歐洲標準則更加關注壓縮機的安全要求，包括機械安全、電氣安全等多個方面。對于微型往復活塞式空壓機，其在防護裝置的設計、電氣絕緣、接地等方面提出了嚴格的要求。這有助于在歐洲市場上保證壓縮機的使用安全，減少因設備故障或操作不當引發的安全事故。例如，EN 1012—1：2010《Compressors and vacuum pumps - Safety requirements - Part 1： Air compressors》作為空壓機進入歐盟市場需滿足的重要安全標準，規定了工作壓力超過0.5 bar、用于壓縮空氣、氮氣或惰性氣體的壓縮機的安全要求，涉及機械安全、電氣安全、壓力安全等方面［2］。EN ISO 12100《Safety of machinery - General principles for design -Risk assessment and risk reduction》［3］和EN 60204—1《Safety of machinery- Electrical equipment of machines - Part 1： General requirements》［4］同樣對機械產品的安全準則進行了規定，往復活塞空氣壓縮機機械部分和電氣部分需分別滿足上述標準以確保安全。

日本的JIS B 8342《Small-size reciprocating air compressors》標準則專門針對小型往復式空氣壓縮機［5］。在壓縮機的結構設計方面，其規定了活塞、氣缸等關鍵部件的尺寸精度、表面粗糙度等要求，這有助于保證壓縮機的機械效率和密封性。在性能測試方面，其詳細規定了測試環境、測試設備精度及測試步驟等內容，以確保測試結果的準確性和可靠性，并且對壓縮機的噪聲、振動等運行特性也有相應的規范，有利于提高產品的使用舒適性和環境友好性。

綜上所示，美國、歐盟和日本等國家和地區都有較為完善的微型往復活塞式空氣壓縮機標準。美國標準、歐盟標準注重壓縮機的安全性和可靠性，對壓縮機的結構強度、防護裝置等方面的規定較為嚴格。日本標準則在小型化、精細化方面有獨特的要求。由于日本本土資源有限、空間緊湊，其標準鼓勵壓縮機制造商研發更小體積、更高效率的產品。

1.2 國內標準

在能效等級方面，我國制定了GB 19153—2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》這一國家標準［6］。此標準明確界定了容積式空氣壓縮機的能效等級、能效限定值，同時詳細規定了相應的試驗和計算方法，成為國內空壓機能效領域的關鍵標準。該標準針對不同功率以及排氣壓力的空壓機，分別設定了能效要求，這無疑為提升能源利用效率確立了清晰的規范。

在安全與設計方面，我國制定了GB/T 13928—2002《微型往復活塞空氣壓縮機》［7］。該標準針對微型往復活塞空氣壓縮機，對其容積流量、整機輸入比功率、安全閥靈敏性等關鍵指標做出了明確規定。通過對這些指標的嚴格把控，有效保障了產品的安全性和可靠性。其中，在容積流量方面，標準規定了不同型號壓縮機應達到的最低流量值，確保產品能夠滿足實際使用需求；在整機輸入比功率方面，標準設定了合理的限值，促使企業在提高產品性能的同時降低能耗；對于安全閥靈敏性，標準規定了安全閥在特定壓力下的開啟時間和排放量等要求，以保障設備在異常情況下能夠及時泄壓，防止事故發生。

此外，根據《能源效率標識管理辦法》，空氣壓縮機被納入能效標識管理范疇。這樣的管理方式能夠確保市場上銷售的空壓機產品能效符合國家規定，保障消費者清晰產品的能效水平，從而做出更加明智的購買決策。同時，能效標識管理也有助于加強市場監管，推動企業不斷提高產品能效，促進整個行業的節能升級。

2 “領跑者”標準評價指標體系構建

2.1 “領跑者”標準指標框架

“領跑者”標準是指在特定領域內能效、性能或環保等方面表現最優的產品標準。《“領跑者”評價技術要求 微型往復活塞空氣壓縮機》團體標準適用于額定功率為0.75～15.00 kW的電動機，或相當功率的內燃機驅動的、額定排氣壓力不超過1.4 MPa的空氣壓縮機，同樣也適用于額定功率為18.5 kW、額定排氣壓力為0.5 MPa的往復活塞空氣壓縮機企業標準水平評價。

該團體標準的評價指標體系涵蓋了基本要求、基礎指標、核心指標及創新性指標。基本要求不僅包含了對企業生產安全及企業信用方面的要求，還涉及企業在質量、能源、環境和職業健康等方面管理體系的建設，其目的在于引導生產企業構建更高水平的相關管理體系，進而提升產品與服務質量，切實維護消費群體的合法權益。此外，基礎指標包括安全性能、機組容積流量、潤滑油總耗量、清潔度和振動烈度等5個方面；核心指標包括機組比功率、噪聲聲功率級2個方面；創新指標目前選取懸浮油含量1項。

評價指標的選取充分體現了空氣壓縮機行業以強制標準為約束、國家推薦標準為核心、企業標準為引領的分級體系。同時該團體標準對各類指標也進行了水平分級，包括基準水平、平均水平和先進水平等3類。基準水平、平均水平和先進水平均需滿足基本要求和基礎指標要求，指標評價要求及等級劃分情況如表1所示。

2.2 “領跑者”標準指標評價方案

2.2.1 基礎指標評價方案。在基礎指標方面，《“領跑者”標準評價要求 微型往復活塞式空氣壓縮機》標準參考了GB 22207《容積式空氣壓縮機 "安全要求》和GB/T 13928—2015《微型往復活塞空氣壓縮機》，將安全性能、機組容積流量、潤滑油總耗量、清潔度和振動烈度等作為基礎指標。

安全性能是首要基礎指標，它體現了產品在設計、制造及使用全過程的安全性。先進的安全性能指標可保障空氣壓縮機在各種工況下穩定可靠運行，降低安全風險，保護人員與設備安全。

機組容積流量指標能精準反映產氣能力，通過精確測量與合理規定范圍，既滿足不同用戶在不同場景的需求，又促使企業優化設計和工藝以提高產氣效率。

潤滑油總耗量指標關注能源消耗和成本控制，低耗量意味著資源節約與成本降低，也體現企業在潤滑系統設計和材料選擇上的技術水平，推動企業研發高效潤滑技術。

清潔度指標對產品內部清潔程度要求嚴格。高清潔度能減少雜質對設備的磨損腐蝕，延長使用壽命、提高可靠性，因此企業須加強生產過程中的質量控制，采用先進清洗和檢測手段。

振動烈度指標重視設備運行平穩性，低振動烈度可減少振動和噪聲，提高舒適性與可靠性。企業需要在設計和制造中優化結構設計，并運用先進工藝來降低振動水平。

本研究通過分析關鍵性能指標，并參考相關文獻資料和標準文本［8-12］，提出微型往復活塞空氣壓縮機基礎指標的評價方案，具體方案如表2所示。

2.2.2 核心指標評價方案。在核心指標方面，“領跑者”標準的核心指標分為兩類，其一是機組比功率，是引用GB 19153《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》的參數指標［6］，并將其劃分為能效等級1級要求、能效等級2級要求和能效等級3級要求。機組比功率是衡量空氣壓縮機能效的關鍵指標，機組比功率指標的設定反映出對能源高效利用的嚴格要求。較低的機組比功率意味著在相同的排氣量下，設備消耗的能源更少，這不僅符合國家節能減排的政策導向，也為用戶降低了運行成本。先進的機組比功率指標促使企業不斷進行技術創新，優化壓縮機的結構和運行參數，提高能源利用效率。

其二為噪聲聲功率級，噪聲聲功率級指標主要體現在對環境友好和操作人員健康方面。低噪聲聲功率級的空氣壓縮機可以減少對周圍環境的噪聲污染，提高操作人員的工作舒適度。本研究將噪聲聲功率計按照驅動電動機功率分為10個類型，分別為0.75 kW、1.10～1.50 kW、2.20 kW、3.00 kW、4.00 kW、5.50 kW、7.50 kW、11.00 kW、15.00 kW和18.50 kW。

根據上述核心指標，并結合相關資料［13-14］，本研究提出微型往復活塞空氣壓縮機核心指標的評價方案，具體方案如表3所示。

2.2.3 創新指標評價方案。在創新指標方面，《“領跑者”標準評價要求 "微型往復活塞式空氣壓縮機》標準參考GB/T 13277.2《壓縮空氣 "第2部分：懸浮油含量測量方法》，將懸浮油含量作為創新指標。通過對懸浮油含量的控制和優化，可以提高空氣壓縮機的潤滑效果和運行穩定性，同時減少潤滑油的消耗和對環境的污染。這一指標的提出，能夠推動企業進行技術研發和創新，探索新的材料和工藝，以滿足更高的質量和環保要求。懸浮油含量的等級劃分為2類，當懸浮油含量低于1 mg/m3時，懸浮油含量指標評為先進水平（5星級）；當懸浮油含量低于3 mg/m3時，懸浮油含量指標評為平均水平（4星級）。

2.2.4 “領跑者”標準評價指標體系。本研究將上述指標評價方案歸納匯總，形成微型往復活塞空氣壓縮機評價指標體系，具體參數如表4所示。

3 結論

微型往復活塞式空氣壓縮機作為工業領域的重要設備，其性能與效率的提升對于推動產業升級、實現綠色低碳發展具有重要意義。本研究通過制定《“領跑者”評價技術要求 "微型往復活塞空氣壓縮機》團體標準，建立了科學、合理的評價指標體系，明確了基礎指標、核心指標和創新指標的先進性要求。這些指標不僅覆蓋了空氣壓縮機的安全性、能效、噪聲等多個方面，還引入了懸浮油含量這一創新指標，以全面評估空氣壓縮機的綜合性能。

在實際應用中，該評價指標體系將為企業提供明確的改進方向和目標，促進企業在技術研發、產品創新、質量管理等方面不斷提升。同時，該標準還將引導消費者關注產品的能效、環保、安全等關鍵指標，推動市場向更加健康、可持續的方向發展。通過實施《“領跑者”評價技術要求 "微型往復活塞空氣壓縮機》團體標準，進一步推動空氣壓縮機行業的標準化、規范化發展，提高行業整體的技術水平和競爭力，對推動我國制造業高質量發展、實現經濟轉型升級具有重要意義。

參考文獻：

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［14］張曉楠.凈水器“領跑者”標準評價要求介紹［J］.輕工標準與質量，2023（2）：48-52.