袋式過濾器，作為實現固液分離的常見設備，具有操作簡單，適應性強的特點，已經廣泛應用在汽車塗裝工藝，其中濾袋過濾貫穿塗裝預處理、電泳線和麵塗整個塗裝循環工序中，鐵屑、鐵粉，汙油等汙染物能否實現從油漆中有效濾除，直接影響到塗裝質量，進而影響車身的外觀。
未被過濾液體由入口進入過濾器，液體由內向外流經過濾袋，過濾後液體從出口流出，雜質被攔截在濾袋內，更換濾袋後可繼續使用。其中濾袋是袋式過濾的核心部分，其性能決定了過濾目標能否成功實現。在濾袋選型匹配、安裝、使用、更換等過程，均有可能會出現濾袋破袋情況，造成雜質未被有效攔截，進而影響下遊工藝的運行負荷、產品的質量，經濟損失和環境損失，甚至安全事故。所以，對破袋的快速識別、原因分析以及找出應對策略，對濾袋過濾生產管理有著迫切且現實的需求。
一、過濾袋的破裂的發生
按尺寸不同濾袋通常有四個規格，分別為1號、2號、3號和4號濾袋[1]，使用最廣泛的為2號濾袋，直徑約180mm，長度810mm，過濾麵積約0.5m2，最大水通量約為40m3/h。按材質常見的濾袋有聚丙烯、聚酯、尼龍、PTFE四類。濾袋由濾材和袋口固定用的領環組成，濾材和領環之間通過線縫或熱熔方式進行縫合，領環有金屬和非金屬兩類。濾材裁剪為圓柱形，底部為弧形或平底或三角錐型的。垂直側邊以及底部的縫合有線縫和熱熔兩類，典型濾袋結構示意見圖1。
濾袋破袋發生的位置，出現最多的是濾袋的底部縫合處，其次是側邊縫合處；再次為濾袋領環縫合處；也有一些濾袋中部位置出現孔眼等破損。對於使用多層精密濾袋的場合也會出現濾袋內層濾材出現撕裂的情況，如塗裝中電泳線過濾采用的為精密吸油濾袋，濾袋至少含有四層濾材，對雜質攔截的同時因設有吸油層實現對汙油的吸附，如果出現撕裂甚至破損，將會影響電泳液質量致使噴塗表麵出現顆粒、甚至縮孔情況。
圖1 典型濾袋結構示意
二、破袋的原因分析
2.1 設計選型出錯
濾袋選型錯誤造成濾材因腐蝕導致濾袋破裂，包含濾袋的材質與被過濾液體的化學腐蝕，以及應用場合的工作溫度超過濾袋的耐受溫度出現熱熔蝕。也可能出現液體中機械雜質濃度過高短時間內對達到濾袋的視在納汙量，表明選用濾袋數量不夠。此外，液體流量大但過濾器的進出口尺寸偏小，致使液體通過濾袋的流速過快超過過濾器的液體通量和額定流量等指標[2]，這些屬於袋式過濾器本體的選型失誤，也有可能造成破袋。
2.2 濾袋安裝不規範
在濾袋的安裝時因為操作人員濾袋領料、安裝時碰到銳利的器物造成濾袋出現針孔等。同時濾袋放入袋式過濾器時，在濾袋外部未加裝過濾袋的支撐網籃使得濾袋沒有承托，或在已安裝支撐網籃的情況操作工卻沒有將濾袋撫平，濾袋在支撐網籃內處於打折狀態，沒有與支撐網籃貼緊。特別地，有一些絕對精度的特殊濾材的濾袋投料過濾前未按要求進行預濕步驟，或是翻袋操作。
2.3 濾袋的更換壓差過高
隨著過濾的深入，雜質會粘在濾袋表麵，或是嵌入濾材內部空隙，從而引起流動阻力上升，濾袋內外壓降上升，達到一定程度過濾無法繼續，濾袋需要更換。根據達西定律，濾袋的壓降和體積流速，受到濾袋精度、材質、厚度、截麵積，以及不同的應用場合的影響[3]，所以袋更換壓差不是固定的如1bar或1.5bar等。如果濾袋的更換壓差過高延長了濾袋壽命但是增加濾袋破袋風險，而且很有可能即便濾袋沒有破的情況下卻仍會出現濾後液體被檢測出很多雜質，不能兌現濾袋的過濾性能，這是因為高壓差將已經被攔截下來的雜質又被擠過去了。所以濾袋的更換壓差，在廠家的推薦值下，需要結合過濾應用的實際情況進行測試後確定。
2.4 附件不匹配
過濾器浮球是一種空心球，屬於過濾器的一項常見附件，安裝於濾袋內部用於置換被過濾液體，減少更換濾袋前物料的損耗、排放，並縮短吹掃時間。特別是在過濾器用於間歇性過濾上如灌裝過濾，或過濾產品切換頻繁的應用場合，流體的關斷、料液的吹掃操作很多，液體對過濾袋和濾袋內的浮球帶來衝擊。當前很多廠家生產的浮球尺寸小，且沒有設置與濾袋和過濾器匹配的領環，浮球整體全部在濾袋內部，其晃動造成對濾袋濾材的拉扯、摩擦和衝擊,破袋多發生在浮球與濾袋的接觸傾斜停靠位置，濾袋的內層濾材和濾袋底部多發生破袋。
浮球或支撐網籃表麵有毛刺，或底部圓滑過度與濾袋不匹配，會對濾袋底部靠弧頂處反複摩擦而破袋。
三、破袋的應對措施
3.1 正確濾袋選型
濾袋的選型需要慎重考慮應用場合如腐蝕性，化學兼容性以及耐受溫度。此外起始淨壓差是控製重要指標，該淨壓差值一般建議不超過0.1bar，如果因液體中雜質含量高淨壓差高則需要配多個濾袋，液體流量及管道進出大小計算可參照相應設計規範如流速的要求及過濾流通比（過濾有效麵積與管道進出口截麵積之比）的要求進行選型。
對於已投產生產線如因雜質含量增多、流量不變的情況可以考慮測試使用褶皺或折疊濾袋以增加過濾麵積和濾袋納汙能力，或是袋式過濾器內增加磁棒，濾除上遊工序如焊接車間帶入油漆車間的大量鐵粉類雜質，該類濾袋或磁棒尺寸與現場濾袋過濾器完全匹配，省去對現場過濾器的升級改造。如果是過濾流速過快或過濾流通比過大，則需增加過濾器數量，加大過濾器進出口大小，甚至將濾袋過濾的方式變更等。對於新建塗裝項目上，在過濾工藝方案的設計時，建議考慮采用磁性過濾、旋流分離器及袋式過濾器的三級組合過濾方案，雖然過濾器固定投資多一些，但是在過濾器濾袋的消耗、人工更換、物料損耗、廢袋處置上都能節約更多的維護成本，帶來更大的效益。
3.2 檢查濾袋質量
使用高品質濾袋合格供應商，檢查濾袋的包裝、外觀、標簽和生產日期等生產信息，避免過期產品的使用，因為一般濾袋的貨架存放壽命不建議長於2年，因為濾材容易老化。濾袋的領用和安裝過程避免尖銳物品的刺碰，如遇濾袋使用前需進行預濕或翻袋，須按要求規範操作。
3.3 規範濾袋操作
濾袋安裝時，必須安裝外支撐網（同時檢查其平整和表麵毛刺情況），內支撐架為過濾器選配件，盡量使用內支撐架達到將濾袋撐開鋪平的目的。如果未設內支撐架，需將濾袋鋪平使得濾袋盡可能與外支撐網籃緊貼，避免濾袋脫離外支撐網而單獨承壓。
3.4 選用準確配件
最好選原廠家的，確保尺寸匹配且質量合格，杜絕尺寸偏差而出現密封不嚴而側漏或毛刺劃破濾袋的潛在風險。對於過濾袋的內支撐架和置換用的浮球，結合生產經驗，內支撐架和浮球均要求設置領口和把手，領口尺寸與過濾袋的領環和過濾器密封台階相匹配，一方麵確保不因增加配件而破壞現有密封結構，同時避免內支撐架和浮球工作狀態下在濾器內的晃動。典型內支撐架和浮球結構示意圖2所示。
