Nieszczelności instalacji mogą być znaczącym źródłem marnowanej energii w przemysłowych systemach sprężonego powietrza, czasem nie wykorzystując aż 20-30% z zakładanej wydajności sprężarki. Typowy zakład, który nie był odpowiednio utrzymywany, prawdopodobnie będzie miał wskaźnik nieszczelności równy 20% całkowitej zdolności produkcyjnej sprężonego powietrza. Wykrycie nieszczelności i naprawa mogą zredukować nieszczelności do mniej niż 10% mocy wyjściowej kompresora.
Nieszczelności w instalacjach sprężonego powietrza
Oprócz tego, że nieszczelności powodują niewykorzystanie potencjału układu pneumatycznego, mogą się również przyczyniać do innych strat eksploatacyjnych. Spadek ciśnienia w całej instalacji, może sprawić, że narzędzia pneumatyczne będą działać mniej wydajnie, co z kolei niekorzystnie wpłynie na całą produkcję. Ponadto, poprzez zmuszanie urządzeń do częstszych cykli, nieszczelności skracają żywotność prawie wszystkich elementów instalacji (w tym samej sprężarki). Wydłużony czas pracy może również prowadzić do dodatkowych prac konserwacyjnych i zwiększonej ilości nieplanowanych przestojów. Wreszcie nieszczelności mogą prowadzić do niepotrzebnego zwiększenia wydajności sprężarki.
Rodzaje nieszczelności
Istnieją dwa rodzaje wycieków powietrza w instalacjach – planowane i nieplanowane.
Planowane wycieki powietrza
Planowane wypływy powietrza to te, które zostały zaprojektowane w systemie. Te „nieszczelności” to dmuchanie czy suszenie, wykorzystywane w procesie produkcyjnym. Projektuje i instaluje się je jako szybkie i proste rozwiązanie, które ma na celu obniżenie temperatury. Niektóre z otworów przejmują funkcję swoistych „klimatyzatorów” i służą do wytworzenia spadku temperatury w pomieszczeniach, w których się znajdują.
Nieplanowane wycieki powietrza
Nieplanowane wycieki powodują bieżące problemy konserwacyjne. Mogą pojawić się w dowolnej części systemu, w każdym momencie eksploatacji instalacji sprężonego powietrza. Aby na bieżąco wykrywać i reagować na powstałą nieszczelność, system należy wyposażyć w program, który będzie monitorował i natychmiast informował o powstaniu uszkodzenia i konieczności naprawy.
Wyciek może powstać w dowolnej części systemu, jednakże najczęściej pojawia się w krytycznych miejscach takich jak:
- Złączki, węże i rury. Rury i złączki push-to-lock są miejscami problematycznymi w każdej instalacji – nie tylko pneumatycznej.
- Rozłączenia. Może brakować pierścieni uszczelniających wymaganych do uzupełnienia uszczelnienia.
- Filtry, regulatory i smarownice. Niewłaściwie zainstalowane tych elementów lub wbudowanie materiałów tanich, o niskiej jakości, często powodują powstawanie nieszczelności.
- Otwarte zrzuty kondensatu. Niewłaściwie działające elektrozawory i brudne uszczelki są często problematycznymi obszarami.
- Połączenia rurowe. Częstym problemem są brakujące spoiny, przecieki na połączeniach gwintowanych – pakuły
- Zawory sterujące i odcinające. Zużyte uszczelnienie przy trzpieniu może powodować powstawanie w tym miejscu nieszczelności.
- Urządzenia punktowe. Stare lub źle konserwowane narzędzia mogą mieć wewnętrzne przecieki.
- Kołnierze. Częstym problemem zużyte uszczelnienia międzykołnierzowe
- Uszczelnienia siłowników pneumatycznych, jeżeli nie są na bieżąco konserwowane, również mogą być źródłem wycieku.
- Uszczelniacze do gwintów. Nieprawidłowe i/lub niewłaściwie zastosowane uszczelniacze gwintów powodują nieszczelności. Używaj najwyższej jakości materiałów i aplikuj je zgodnie z instrukcją.
Szacowanie ilości wycieku powietrza w nieszczelnych instalacjach
W przypadku sprężarek wyposażonych w sterowanie „start/stop” istnieje prosty sposób na oszacowanie wielkości przecieków w układzie. Ta metoda polega na uruchomieniu sprężarki, gdy nie ma zapotrzebowania na pracę systemu (tj. wtedy, gdy wszystkie urządzenia, które korzystają z układu sprężonego powietrza, są wyłączone). Wykonuje się szereg pomiarów w celu określenia średniego czasu ładowania i rozładowywania sprężarki. Sprężarka będzie się ładować i rozładowywać, ponieważ nieszczelności powietrza spowodują, że sprężarka będzie się włączać i wyłączać, gdy ciśnienie spada z powietrza uciekającego przez nieszczelności. Całkowity wyciek powietrza (procent) można obliczyć w następujący sposób:
Wyciek (%) = [(T x 100)/(T + t)]
Gdzie: T = czas pod obciążeniem (minuty),
t = czas bez obciążenia (minuty).
Jak to się ma to realnych strat finansowych, prezentujemy w poniższej tabeli.
Z powyższego wynika, że nawet relatywnie niewielki otwór o wielkości 1 mm jest w stanie wygenerować stratę rzędu nawet 480€. Jest to również znakomity przykład na to, że nie warto oszczędzać ani na systemie monitorującym dzianie instalacji, a nie przede wszystkim na komponentach całego układu. W tabelce nie zostały uwzględnione koszty, które mogą powstać jeżeli wyciek doprowadzi do przestoju działalności firmy, a te nierzadko liczy się w setkach tysięcy.
Pneumatyka Łódź: detekcja nieszczelności instalacji na najwyższym poziomie
Zapraszamy do bezpośredniego kontaktu z Pneumatyka Łódź, by wykonać dokładną detekcję nieszczelności instalacji sprężonego powietrza. Posiadamy odpowiednie urządzenia do wykonywania tych pomiarów, dzięki czemu niemalże od razu Klient uzyskuje rzetelną informację o nieszczelnościach. Ponadto proponujemy także gotowe rozwiązania, które mają na celu redukcję ilości przecieków powietrza. Warto wyposażyć w nie swoją firmę, jeżeli na układzie pneumatycznym jest oparta duża część działalności czy produkcji. W takiej sytuacji niezbędne jest jak najszybsze wykrywanie powstałych usterek.
Nasza firma korzysta z profesjonalnych urządzeń marki CS-Instruments. Dzięki tym urządzeniom jesteśmy w stanie dokonać pomiaru wydajności instalacji oraz przeprowadzić miarodajny audyt całego systemu. Zbadamy również jakość powietrza, które znajduje się w obiegu.
