Według Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych jedna nieszczelność o wielkości 3 mm w instalacji sprężonego powietrza może kosztować ponad 2500 USD rocznie. Departament szacuje, że przeciętny amerykański zakład, który nie jest odpowiednio konserwowany, może w wyniku nieszczelności obniżyć o 20% swoją łączną wydajność wytwarzania sprężonego powietrza. Szybkie wykrywanie wycieków sprężonego powietrza, gazów i podciśnienia jest zatem istotnym czynnikiem w znajdowaniu ukrytych zysków. Wycieki powietrza mogą również prowadzić do wydatków kapitałowych, przeróbek, przestojów lub problemów z jakością oraz wzrostu kosztów konserwacji.

Aby zmniejszyć straty ciśnienia spowodowane nieszczelnościami, operatorzy często wyrównują je z nadwyżką poprzez zakup większej sprężarki, niż jest to potrzebne, co wymaga znacznych nakładów kapitałowych i prowadzi do wzrostu kosztów energii. Nieszczelności w instalacji mogą również spowodować awarię urządzeń zależnych od panującego w niej ciśnienia wynikającą z jego spadku. To z kolei może prowadzić do opóźnień w produkcji, nieplanowanych przestojów, problemów z jakością, skrócenia okresu eksploatacji i zwiększenia liczby czynności konserwacyjnych ze względu na niepotrzebne cykle pracy sprężarek.

Nic dziwnego, że układy sprężonego powietrza w przedsiębiorstwach użyteczności publicznej, zakładach przemysłowych i jednostkach rządowych traktowane są jako potencjalne źródło oszczędności. Wycieki prowadzą do strat. Ich usunięcie pomaga operatorowi zaoszczędzić pieniądze i uniknąć konieczności zwiększenia wydajności układu przez zastosowanie dodatkowych urządzeń.

Ich znalezienie i usunięcie nie jest łatwe

W wielu zakładach i obiektach nie wdrożono programu wykrywania nieszczelności. Ich znalezienie i usunięcie nie jest łatwe. Określenie ilości odpadów i obliczenie kosztów wymaga zatrudnienia specjalistów ds. energii lub konsultantów przeprowadzających audyty układów zasilania powietrzem przy użyciu analizatorów i rejestratorów energii. Systematyczne obliczanie rocznych oszczędności związanych z eliminowaniem wycieków może stanowić dobre uzasadnienie biznesowe dla realizacji tego rodzaju projektu.

Audyty energetyczne układów sprężonego powietrza są często przeprowadzane we współpracy z organizacjami przemysłowymi, rządowymi i pozarządowymi (NGO). Program partnerski Compressed Air Challenge (CAC) stanowi przykład współpracy podjętej z inicjatywy tych grup. Jego głównym celem jest dostarczanie rzetelnych informacji i materiałów edukacyjnych, które pomogą przedsiębiorstwom w wytwarzaniu i wykorzystywaniu sprężonego powietrza przy zachowaniu maksymalnej, zrównoważonej wydajności.

Dlaczego ultradźwiękowe wykrywanie wycieków jest nieskuteczne

Typowe praktyki w zakresie wykrywania nieszczelności są niestety dość prymitywne. Tradycyjna metoda polega na nasłuchiwaniu syczących dźwięków, które są praktycznie niemożliwe do usłyszenia w wielu środowiskach, a także spryskaniu wodą z mydłem obszaru potencjalnego wycieku, co powoduje bałagan i stwarza ryzyko poślizgnięcia się.

Najpopularniejszym obecnie przyrządem służącym do wykrywania wycieków ze sprężarki jest ultradźwiękowy czujnik akustyczny — przenośne urządzenie elektroniczne, które rozpoznaje dźwięki o wysokiej częstotliwości związane z wyciekami powietrza. Typowe czujniki ultradźwiękowe ułatwiają wykrywanie wycieków, ale ich obsługa jest czasochłonna, a personel serwisowy może z nich korzystać tylko w czasie planowanych przestojów, podczas których jego czas mógłby zostać efektywniej spożytkowany na konserwację innych maszyn o kluczowym znaczeniu. Przyrządy te wymagają również, aby w celu znalezienia nieszczelności operator znajdował się w pobliżu testowanego urządzenia, co utrudnia ich obsługę w trudno dostępnych miejscach, takich jak sufity czy obszary znajdujące się za urządzeniami.

Oprócz czasu potrzebnego do wykrycia nieszczelności za pomocą mydlin lub czujników ultradźwiękowych mogą wystąpić problemy z bezpieczeństwem w przypadku znalezienia nieszczelności nad sprzętem lub pod nim przy użyciu tych technik. Wspinanie się po drabinach lub czołganie się w pobliżu sprzętu może stanowić zagrożenie.

Wykrywanie wycieków sprężonego powietrza to przełom

A jeśli istniałaby technologia wykrywania nieszczelności, która umożliwiałaby precyzyjne określenie miejsca wycieku z odległości do 50 metrów, nawet w głośnym otoczeniu, bez konieczności wyłączania sprzętu? Firma Fluke opracowała kamerę przemysłową, która spełnia te wymagania. Kierownicy utrzymania instalacji przemysłowych nazywają przemysłową kamerę dźwiękową Fluke ii900 „przełomowym rozwiązaniem” w dziedzinie wykrywania wycieków sprężonego powietrza.

Ten nowy model przemysłowej kamery dźwiękowej, wykrywający szerszy zakres częstotliwości niż tradycyjne urządzenia ultradźwiękowe, wykorzystuje nową technologię SoundSight w celu zapewnienia lepszego wizualnego rozpoznawania wycieków powietrza, działającą na zasadzie podobnej do wykrywania gorących miejsc przez kamery termowizyjne.

Model ii900 jest wyposażony w zestaw niewielkich, niezwykle czułych mikrofonów, które wykrywają zarówno fale dźwiękowe, jak i ultradźwiękowe. ii900 rozpoznaje źródło dźwięku w miejscu potencjalnej nieszczelności i stosuje zastrzeżone algorytmy, które interpretują dźwięk jako wyciek. W efekcie powstaje obraz SoundMap — mapa kolorów nałożona na obraz światła widzialnego — wskazujący dokładnie miejsce nieszczelności. Wyniki są wyświetlane na siedmiocalowym ekranie LCD jako zdjęcia lub obrazy wideo w czasie rzeczywistym. W kamerze ii900 można zapisać do 999 plików obrazów lub 20 plików wideo do celów prowadzenia dokumentacji lub zapewnienia zgodności z przepisami.

Istnieje możliwość szybkiego skanowania dużych obszarów, co pomaga zlokalizować wycieki szybciej niż przy zastosowaniu innych metod. Można również filtrować zakresy intensywności i częstotliwości. Zespół w dużym zakładzie produkcyjnym użył ostatnio dwóch prototypowych urządzeń ii900 do zlokalizowania 80 wycieków sprężonego powietrza w ciągu jednego dnia. Kierownik ds. konserwacji stwierdził, że w przypadku użycia tradycyjnych metod znalezienie takiej liczby wycieków zajęłoby kilka tygodni.

Gdzie najczęściej występują wycieki:

• Łączniki
• Przewody
• Rury
• Złączki
• Gwintowane złączki rurowe
• Szybkozłączki
• Zestawy FRL (kombinacje filtrów, regulatorów i smarownic)
• Syfony kondensatu
• Zawory
• Kołnierze
• Dławnice
• Zbiorniki pneumatyczne

Źródło: Fluke