依據 IAPWS-IF97 國際標準，飽和蒸汽在 1 bar 絕對壓力（即 0 barg 錶壓，標準大氣壓）時：

• 飽和溫度：99.63°C（約 100°C）
• 顯熱焓 hf：417.51 kJ/kg
• 蒸發焓（潛熱）hfg：2257.92 kJ/kg
• 全熱焓 hg：2675.43 kJ/kg
• 蒸汽比容積 v：1.694 m³/kg

這也是工廠壓力錶在標準大氣壓下讀值為 0 時的蒸汽狀態，也是學習蒸汽熱力學最基本的參考點。

10 bar 絕對壓力下，飽和蒸汽的關鍵數據：

• 飽和溫度：179.88°C
• 蒸發焓 hfg：2013.56 kJ/kg
• 全熱焓 hg：2776.16 kJ/kg

工業意義：10 bar（9 barg）是許多工業鍋爐、製程加熱系統、乾燥機的常見操作壓力。在此壓力下，蒸汽溫度接近 180°C，足以滿足多數製程加熱需求，且仍在中壓蒸汽安全管理範疇內。選用壓力儀表時，量程應至少 15~20 bar。

飽和蒸汽（Saturated Steam）是在特定壓力下，液態水分子與氣態蒸汽分子共存、動態平衡的狀態。其特點：

• 溫度與壓力一對一對應（查飽和蒸汽表即可知）
• 含有一定比例的液態水滴（濕蒸汽）或恰好全部氣化（乾飽和蒸汽）
• 傳熱效率高，工業加熱首選

過熱蒸汽（Superheated Steam）是在同一壓力下，繼續加熱至飽和溫度以上：

• 同壓力下溫度更高，不含液態水滴
• 適合汽輪機、特殊乾燥製程
• 熱容量計算更複雜，需查過熱蒸汽表

現場判斷方法：量測蒸汽溫度，對照飽和蒸汽表。若溫度 = 表值 → 飽和蒸汽；若溫度 > 表值 → 過熱蒸汽；若溫度 < 表值 → 濕蒸汽或有不凝性氣體。

依工業標準（EN 837-1）及台灣《鍋爐及壓力容器安全規則》：

• 量程 = 最大工作壓力 × 1.5～2 倍
• 例：最大工作壓力 8 barg → 量程選 16 bar（1.5倍）或 20 bar（2.5倍）

常見錯誤：

• 量程太小（例如 8 barg 選 10 bar 量程）：指針長期偏高，彈簧管疲勞加速；超壓時無顯示餘裕
• 量程太大（8 barg 選 100 bar 量程）：低壓讀值精度太差，0.5 bar 偏差影響製程
• 未安裝虹吸管：高溫蒸汽直接接觸錶頭，3個月內損壞是常態

ATLANTIS 工程師 Ian（分機 27）可依您的系統壓力條件免費提供選型建議。

這是蒸汽系統混入不凝性氣體（主要是空氣）的典型警訊。

原理：根據道爾頓分壓定律，管線中若同時存在蒸汽與空氣，壓力錶讀值為兩者分壓之和。空氣佔據了部分壓力，使蒸汽的實際分壓低於顯示值，對應的飽和溫度也低於理論值。

常見原因：

• 排氣閥（air vent）故障或被關閉
• 蒸汽疏水器（steam trap）損壞，冷凝水帶入大量溶解空氣
• 系統冷機啟動時未充分排氣
• 管線接頭、密封洩漏，吸入外部空氣

診斷方法：壓力錶讀值 P（bar abs）對照飽和蒸汽表，若實測溫度偏低超過 3~5°C，即需排查。

選型依據：

• 選機械壓力錶（就地讀值）：操作員需就地目視讀值、不需要自動控制、預算有限的場合
• 選壓力傳送器（遠端監控）：需要 PLC/SCADA 整合、自動報警聯動、資料記錄留存、多點同步監控
• 兩者並用（最佳方案）：現場機械錶供操作員目視 + 壓力傳送器整合自動控制與遠端監控

ATLANTIS SDPT-3100 智能型壓力傳送器：LCD 現場顯示 + 4-20mA 訊號輸出，一台取代兩台儀表，是蒸汽系統升級首選。

詳細比較請見：壓力傳送器 vs 壓力錶：工業選型完全指南

蒸汽管線洩漏的判斷方法，由簡單到精確：

• 方法一：視覺+聽覺——明顯白霧或汽聲，適合大洩漏；小洩漏不易發現
• 方法二：壓力降法——關閉所有用汽設備，在幹管安裝多組壓力傳送器，若任一段壓力異常下降，即為洩漏段落所在
• 方法三：溫度掃描——紅外線熱像儀或 ATLANTIS DHT-SD 手持溫度計，掃描管線外壁溫度分佈；洩漏點附近溫度異常升高
• 方法四：蒸汽流量計算——在主幹管安裝流量傳送器，比較鍋爐產汽量與各末端用汽量之差值，差值即為洩漏量

ATLANTIS 建議：每條蒸汽幹管至少裝設「出口 + 末端」兩組壓力傳送器做壓降監控，是最低成本的洩漏預警方案。

食品、製藥廠蒸汽滅菌（SIP）的標準條件：121°C / 1 barg 以上 / 15~30 分鐘。對應的壓力儀表規格：

• 接頭型式：Tri-Clamp（3A/DIN）或 SMS 衛生型，禁止普通螺紋（死角積菌）
• 接液材質：316L 不鏽鋼，Ra ≤ 0.8 μm 電解拋光
• 認證要求：符合 FDA 21 CFR、3-A Sanitary Standards 或 EHEDG
• 隔膜設計：隔膜壓力錶，避免直接接觸食品
• 量程建議：0~4 bar 或 0~6 bar，刻度清晰
• CIP 耐受：需耐 85°C 鹼液、次氯酸鈉、強酸清洗

ATLANTIS 提供衛生型壓力儀表系列，歡迎聯繫 Nori（分機 16）索取規格書。

20 bar abs（19 barg）以上的高壓蒸汽，有以下重要特性變化：

• 潛熱急速下降：20 bar 時 hfg = 1888 kJ/kg，相較 1 bar 時的 2258 kJ/kg，減少了 16%
• 蒸汽密度大幅增加：20 bar 時密度約 10 kg/m³，是 1 bar 時的 17 倍——管線流速計算需重新評估
• 法規要求更嚴格：依《鍋爐及壓力容器安全規則》，壓力 > 1 kg/cm² 的蒸汽設備即需納管，高壓更需安全型壓力錶、壓力記錄計
• 安全等級需升級：S3 安全等級壓力錶（前開式防爆），量程至少 40~50 bar

臨界點為 221.2 bar abs / 374.1°C，超過此點飽和線消失，進入超臨界流體。台灣工業鍋爐一般不超過 30 barg，電廠汽輪機進汽壓力可達 150~250 bar。

台灣法規依據：《鍋爐及壓力容器安全規則》及《危險性機械及設備安全檢查規則》：

• 鍋爐壓力錶：建議每 6~12 個月與標準錶比對一次
• 高溫、高振動環境：縮短至 3~6 個月
• 校正後需貼校正標籤，記錄日期、校正值、執行人員
• 若壓力錶有明顯指針跳動、讀值漂移、錶面霧化，應立即更換或送校

ATLANTIS 提供壓力錶定期維護與校正服務，可安排工程師定期巡廠。聯繫 Ian（分機 27）。

虹吸管（siphon tube，俗稱豬尾管/曲管）是蒸汽壓力量測的必裝配件，不是選配。功能：

• 隔熱保護：讓高溫蒸汽（100°C 以上）先在曲管中冷凝成液態水，以液態水傳導壓力訊號進入錶頭。錶頭內部元件（彈簧管）不直接接觸高溫蒸汽，大幅延長壽命
• 脈衝緩衝：液態水的阻尼效果，緩和蒸汽系統壓力波動（脈衝）對壓力錶的衝擊
• 讀值穩定：避免蒸汽直接接觸造成的讀值漂移

ATLANTIS SP 系列虹吸管為鑄鐵材質，可承受高壓、高溫，有各種規格管徑與接頭型式可選，歡迎詢價。

蒸汽管線溫度傳送器（熱電阻 PT100 / 熱電偶）的標準安裝位置：

• 套管插入深度：套管（thermowell）插入管道中心線，浸入深度至少管徑的 1/3，且 ≥ 50mm
• 安裝位置：選在流速均勻的直管段，距離上游彎頭、閥門 ≥ 10D（D = 管內徑）
• 避免位置：蒸汽過熱加熱段旁邊、疏水器排放口附近、彎頭處（流速不均）
• 壓力錶位置：另設支管，通過 SP 虹吸管側接，不要與溫度套管共用同一接頭

正確安裝後，溫度讀值對照飽和蒸汽表，誤差應在 ±1~2°C 以內。偏差過大即需排查儀表或蒸汽品質問題。

• 不鏽鋼殼體（304/316L SS）：
  • 適合：食品廠、製藥廠、腐蝕性蒸汽環境
  • 優點：耐腐蝕、易清潔、符合 GMP 要求
  • 建議：搭配甘油填充，進一步提升防振與讀值穩定性
• 鑄銅/黃銅殼體：
  • 適合：一般工業蒸汽管線，無特殊腐蝕要求
  • 優點：成本較低，傳統工業現場廣泛使用
  • 注意：高濕度鍋爐房長期使用，外殼氧化需定期檢查

ATLANTIS 建議：高溫蒸汽環境（>150°C）無論哪種殼體，一律建議甘油填充型，防振效果與讀值穩定性顯著優於乾式錶頭。

差壓傳送器（DP Transmitter）在蒸汽系統的三大應用：

• 蒸汽流量計算：搭配孔板（orifice plate）或文氏管（venturi），利用柏努利方程計算質量流量。需同時補償溫度與靜壓。ATLANTIS 差壓傳送器可輸出 4-20mA 訊號直接接 DCS/SCADA
• 過濾器污堵監控：Y 型過濾器或蒸汽過濾器前後裝差壓傳送器，差壓超過設定值（如 0.2 bar）即發出清洗警報，避免流量不足影響製程
• 鍋爐汽包液位偵測：利用蒸汽側與水側的密度差，透過差壓計算液位高度，是鍋爐水位監控的工業標準方案

ATLANTIS SDPT-3100 差壓傳送器可同時顯示差壓值並輸出 4-20mA 訊號。

蒸汽壓力偏低的六大常見原因，依頻率排列：

• ① 用汽量超過鍋爐產能：同時開啟多台設備，產汽速率跟不上；解決方案：分批啟動、增加鍋爐容量
• ② 蒸汽疏水器故障（洩漏）：大量蒸汽從疏水器直通冷凝水管，壓力快速下降；解決：定期巡檢疏水器
• ③ 管線洩漏：接頭、閥門、墊片洩漏；解決：壓降法定位洩漏點
• ④ 壓力調節閥（PRV）異常：下游壓力低是因 PRV 開口過大；解決：重新設定或維修 PRV
• ⑤ 鍋爐燃燒問題：燃料供應不足、燃燒效率低；解決：鍋爐定期保養
• ⑥ 壓力錶本身故障：指針偏低是儀表問題，非真實壓力低；解決：與備援錶比對，確認儀表狀態

ATLANTIS 針對蒸汽量測提供完整解決方案：

• SP 虹吸管：蒸汽壓力錶必備保護，鑄鐵材質，多規格
• ILDS 管道式隔膜座：腐蝕性蒸汽保護，耐溫 300°C，OEM 可製
• SDPT-3100 智能型壓力傳送器：LCD 顯示 + 4-20mA 輸出，遠端監控整合
• DHT-SD 手持數位溫度計：現場蒸汽溫度快速量測，多型熱電偶
• LTPT-410RS 溫度液位傳送器：鍋爐汽包溫度+液位一體化
• THT-S351 溫濕度傳送器：鍋爐房環境監控，LCD 顯示
• AT25 流量開關：蒸汽管路流量保護，耐壓 1500 psi
• LPTX-HT35S 高溫導壓液位傳送器：高溫腐蝕性蒸汽冷凝水液位量測

洽詢：Ian（分機 27）或 Nori（分機 16），或至 ATLANTIS 商品目錄 線上詢價。

安全閥（SRV）是最後一道防線，但壓力錶提供的是連續預警趨勢，兩者缺一不可：

• 安全閥：只在壓力超過設定值時啟動，無法提前預警；頻繁啟跳表示系統有問題，每次啟跳都是設備損耗
• 壓力錶：連續顯示壓力趨勢，操作員可在接近安全閥設定壓力前主動介入
• 壓力傳送器 + 高壓警報（HA alarm）：在安全閥設定值的 80~90% 時提前告警，給操作員足夠反應時間

建議配置：機械壓力錶（就地） + 壓力傳送器（高壓警報） + 安全閥（最終保護），三層防護。

依台灣《鍋爐及壓力容器安全規則》及《危險性機械及設備安全檢查規則》：

• 最高使用壓力 ≥ 1 kgf/cm²（≈ 1 bar）的蒸汽鍋爐即需依法申請使用執照
• 壓力錶需定期校正，並留存校正紀錄
• 高壓蒸汽（>10 barg）建議安裝 S3 安全型壓力錶（EN 837-1 規範）
• 壓力記錄計（chart recorder 或電子 data logger）需留存 12 個月以上記錄
• 每年進行定期檢查（由合格機構執行），壓力容器貼貼檢查合格標籤

ATLANTIS 工程師可協助客戶整理合規文件，包括壓力錶規格書、校正記錄格式。

防爆認證的需求取決於安裝環境的爆炸危險區域分類（依 CNS 15310 / IEC 60079）：

• 不需防爆：一般工業鍋爐房、食品廠蒸汽管線、醫院供暖蒸汽——通常不在危險區域
• 需要防爆：石化廠溶劑區、天然氣蒸汽錘、燃料燃燒器附近、乙醇蒸餾廠——Exia/Exd 防爆認證
• 建議防護等級：蒸汽系統高濕度環境，壓力傳送器應至少 IP65（防塵防噴水），鍋爐房建議 IP67（浸水防護）

選型前，建議委請電氣工程師進行危險區域分類（Hazardous Area Classification），確認儀表需求。

完整計算範例：食品廠殺菌鍋蒸汽需求計算

條件：殺菌鍋容量 1000 kg（食品 + 水），需在 30 分鐘內從 25°C 加熱至 121°C，使用 3 barg（4 bar abs）蒸汽。

步驟：

• Step 1：查飽和蒸汽表——4 bar abs，飽和溫度 143.63°C，蒸發焓 hfg = 2132.95 kJ/kg
• Step 2：計算熱負荷 Q——Q = m × Cp × ΔT = 1000 kg × 4.18 kJ/(kg·K) × (121-25)K = 401,280 kJ
• Step 3：考慮熱效率（設 70%）——實際蒸汽帶入熱 Q_steam = 401,280 ÷ 0.70 = 573,257 kJ
• Step 4：蒸汽用量——ṁ = Q_steam ÷ hfg = 573,257 ÷ 2132.95 ≈ 269 kg（30分鐘用量）= 538 kg/hr 流量
• Step 5：選鍋爐容量——需至少 540 kg/hr 產汽量的鍋爐，建議選 600~700 kg/hr 以留有安全裕量

ATLANTIS 工程師可協助進行完整系統計算，歡迎聯繫 Ian（分機 27）或 Nori（分機 16）。