Cách phát hiện rò rỉ khí nén, khí Công nghiệp và chân không- Tìm lợi nhuận ẩn
Hiệu quả năng lượng, Phát hiện rò rỉ, Nguyên tắc cơ bản, Quản lý năng lượng, Xử lý sự cố
Đối với các nhà máy và cơ sở công nghiệp, hệ thống khí nén, khí đốt và chân không là một nguồn năng lượng chuyển đổi quan trọng. Dễ dàng hơn các tài nguyên khác như điện, máy nén có ở khắp mọi nơi trong các nhà máy ngày nay. Họ chạy máy móc, công cụ, robot, laser, hệ thống xử lý sản phẩm và nhiều hơn nữa.
Máy dò rò rỉ khí Fluke Sonic
Tuy nhiên, nhiều hệ thống khí nén, khí đốt và chân không bị tổn hại do hao mòn và quá trình bảo trì kém, rò rỉ luôn hiện hữu góp phần gây ra sự lãng phí lớn nhất trong tất cả các. Những rò rỉ này có thể được ẩn đằng sau máy móc, tại các điểm kết nối, trên cao trong các đường ống cố định hoặc trong các đường ống bị nứt hoặc ống bị mòn. Chất thải tăng lên nhanh chóng và thậm chí có thể dẫn đến thời gian chết.
Chi phí lãng phí khí nén cao
Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, một rò rỉ 1/8 "(3mm) trong đường ống khí nén có thể tốn tới 2.500$ một năm. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ ước tính một nhà máy trung bình của Hoa Kỳ không được bảo trì tốt, có thể lãng phí 20% tổng công suất sản xuất khí nén do rò rỉ. Chính phủ New Zealand, như một phần của dự án Mục tiêu bền vững, ước tính rằng rò rỉ hệ thống có thể chiếm 30 đến 50% công suất của hệ thống khí nén. Phát hiện nhanh rò rỉ khí nén, khí đốt, và chân không là một yếu tố duy nhất trong việc tìm kiếm lợi nhuận ẩn. Rò rỉ không khí cũng có thể dẫn đến chi phí vốn, làm lại sản phẩm, thời gian chết hoặc các vấn đề về chất lượng và tăng chi phí bảo trì.
Để bù đắp tổn thất áp suất do rò rỉ, các nhà khai thác thường bù đắp quá mức bằng cách mua một máy nén lớn hơn mức cần thiết, đòi hỏi chi phí vốn đáng kể cùng với chi phí năng lượng ngày càng tăng. Rò rỉ hệ thống cũng có thể khiến thiết bị phụ thuộc vào khí bị hỏng do áp suất hệ thống thấp. Điều đó có thể dẫn đến sự chậm trễ trong sản xuất, thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, các vấn đề về chất lượng, giảm tuổi thọ và tăng bảo trì do chu kỳ máy nén không cần thiết.
Chẳng hạn, người quản lý bảo trì của một nhà sản xuất Hoa Kỳ cho biết áp suất thấp trong một trong những công cụ mô-men xoắn không khí của họ có thể dẫn đến lỗi sản phẩm. "Các đơn vị bị xoắn sai, dưới mô-men xoắn hoặc quá mô-men xoắn, có thể dẫn đến việc thu hồi sản phẩm. Điều đó cũng dẫn đến nhiều giờ làm việc hơn vào một thứ đáng lẽ phải là một quy trình rất chuẩn", ông nói. "Đó là tiền ra khỏi cửa trong lợi nhuận bị mất và các đơn vị bị mất. Trong trường hợp xấu nhất, chúng tôi cũng kết thúc công việc do nhu cầu bị mất này (đóng cửa) vì chúng tôi không thể giao hàng. "
Không có gì ngạc nhiên khi các tiện ích, ngành công nghiệp và chính phủ đều nhắm mục tiêu các hệ thống khí nén như một nguồn tiết kiệm chi phí tiềm năng. Rò rỉ dẫn đến lãng phí. Sửa chữa những rò rỉ đó có thể tiết kiệm tiền của nhà điều hành và ngăn việc mua máy nén mới để bổ sung dung lượng vào hệ thống của họ.
Tìm và sửa chữa rò rỉ không phải là dễ dàng
Nhiều nhà máy và cơ sở không có chương trình phát hiện rò rỉ. Tìm và sửa chữa rò rỉ không phải là dễ dàng. Định lượng lượng chất thải và xác định chi phí, đòi hỏi các chuyên gia năng lượng hoặc chuyên gia tư vấn sử dụng máy phân tích năng lượng và máy ghi nhật ký để kiểm tra hệ thống khí nén của bạn. Bằng cách tính toán một cách có hệ thống các khoản tiết kiệm chi phí hàng năm để loại bỏ rò rỉ, họ có thể tạo ra một môi trường sản xuất mạnh mẽ để tiến hành một dự án như vậy.
Kiểm toán năng lượng của hệ thống khí nén thường được thực hiện thông qua quan hệ đối tác với các tổ chức công nghiệp, chính phủ và phi chính phủ (NGO). Một trong những quan hệ đối tác như vậy, Thử thách khí nén (CAC) là sự hợp tác tự nguyện của các loại nhóm đó. Mục tiêu duy nhất của nó là cung cấp thông tin và tài liệu giáo dục trung lập về sản phẩm để giúp các ngành công nghiệp tạo ra và sử dụng khí nén với hiệu quả bền vững tối đa.
Tại sao phát hiện rò rỉ siêu âm không hiệu quả
Thật không may, các phương pháp phát hiện rò rỉ chính thống khá nguyên thủy. Một phương pháp lâu đời là lắng nghe âm thanh rít, hầu như không thể nghe thấy trong nhiều môi trường sản xuất ổn ào và phun nước xà phòng vào khu vực nghi ngờ rò rỉ, lộn xộn và có thể tạo ra nguy cơ trượt có thể xảy ra.
Công cụ hiện tại để tìm rò rỉ máy nén là máy dò âm thanh siêu âm - một thiết bị điện tử cầm tay nhận ra âm thanh tần số cao liên quan đến rò rỉ không khí. Máy dò siêu âm điển hình giúp tìm rò rỉ nhưng:
chúng tốn thời gian để sử dụng và đội sửa chữa thường chỉ có thể sử dụng chúng trong thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch, khi bảo trì các máy quan trọng khác có thể sử dụng thời gian tốt hơn.
Các thiết bị này cũng yêu cầu người vận hành phải được đặt gần thiết bị để tìm chỗ rò rỉ, điều này gây khó khăn cho việc sử dụng ở những khu vực khó tiếp cận như trần nhà hoặc phía sau các thiết bị khác.
Ngoài thời gian cần thiết để tìm rò rỉ bằng cách sử dụng nước xà phòng hoặc máy dò siêu âm, có thể có vấn đề an toàn với việc tìm rò rỉ trên cao hoặc dưới thiết bị sử dụng các kỹ thuật này. Leo thang hoặc bò xung quanh thiết bị có thể gây nguy hiểm.
Thay đổi trò chơi phát hiện rò rỉ khí nén
Điều gì sẽ xảy ra nếu có một công nghệ phát hiện rò rỉ có thể xác định chính xác vị trí rò rỉ từ khoảng cách lên đến 50 mét, trong môi trường ồn ào, mà không cần tắt thiết bị? một máy chụp ảnh siêu âm được ra đời, một "người thay đổi cuộc chơi" trong việc theo đuổi việc tìm kiếm rò rỉ khí nén.
Máy chụp ảnh công nghiệp âm thanh mới này - có thể phát hiện dải tần số rộng hơn các thiết bị siêu âm truyền thống - sử dụng công nghệ mới để quét trực quan nâng cao rò rỉ không khí, tương tự như cách camera hồng ngoại phát hiện các điểm nóng.
Máy chụp ảnh âm thanh công nghiệp bao gồm một dãy âm thanh gồm các micrô siêu nhạy nhỏ phát hiện cả sóng âm thanh và sóng siêu âm. nhận ra nguồn âm thanh tại vị trí rò rỉ tiềm ẩn và sau đó nó áp dụng các thuật toán độc quyền để diễn giải âm thanh như rò rỉ. Kết quả tạo ra một hình ảnh — một bản đồ màu chồng lên hình ảnh ánh sáng khả kiến — cho thấy chính xác vị trí rò rỉ. Kết quả được hiển thị trên màn hình dưới dạng ảnh tĩnh hoặc video thời gian thực, tệp video cho mục đích tài liệu hoặc tuân thủ.
Các khu vực rộng lớn có thể được quét nhanh chóng giúp xác định vị trí rò rỉ nhanh hơn nhiều so với các phương pháp khác. Nó cũng cho phép lọc trên dải cường độ và tần số. Một nhóm nghiên cứu tại một nhà máy sản xuất lớn gần đây xác định vị trí 80 rò rỉ khí nén chỉ trong một ngày. Người quản lý bảo trì cho biết họ sẽ mất vài tuần để tìm ra số lượng rò rỉ đó bằng các phương pháp truyền thống. Bằng cách tìm và sửa chữa rò rỉ nhanh chóng, tiết kiệm thời gian chết tiềm năng, mà tại nhà máy này có thể tốn khoảng 100.000 $ một giờ trong năng suất bị mất.
Nơi có rò rỉ chủ yếu bao gồm:
- Khớp nối
- Vòi
- Ống
- Phụ kiện
- Mối nối ống ren
- Ngắt kết nối nhanh
- FRLs (kết hợp bộ lọc, bộ điều chỉnh, chất bôi trơn)
- Bẫy ngưng tụ
- Van
- Bích
- Đóng gói
- Bể chứa khí nén
Bạn đang lãng phí bao nhiêu không khí?
Bước đầu tiên trong việc kiểm soát rò rỉ trong hệ thống khí nén, khí đốt và chân không là ước tính lượng rò rỉ của bạn. Một số rò rỉ (ít hơn 10%) được dự kiến. Bất cứ điều gì vượt quá điều đó được coi là lãng phí. Bước đầu tiên là xác định tải rò rỉ hiện tại của bạn để bạn có thể sử dụng nó làm điểm chuẩn để so sánh các cải tiến.
Phương pháp tốt nhất để ước tính tải rò rỉ dựa trên hệ thống điều khiển của bạn. Nếu bạn có một hệ thống với các điều khiển khởi động / dừng, chỉ cần khởi động máy nén của bạn khi không có nhu cầu trên hệ thống sau giờ làm việc hoặc nghỉ ca. Sau đó thực hiện một số lần đọc chu kỳ máy nén để xác định thời gian trung bình để dỡ tải hệ thống tải. Không có thiết bị chạy, việc dỡ tải hệ thống là do rò rỉ.
Rò rỉ (%) = (T x 100) ÷ (T + t)
T = thời gian tải (phút),
t = thời gian không tải (phút)
Để ước tính tải rò rỉ trong các hệ thống có chiến lược điều khiển phức tạp hơn, hãy đặt đồng hồ đo áp suất xuôi dòng từ thể tích (V, tính bằng feet khối), bao gồm tất cả các máy thu thứ cấp, nguồn điện và đường ống. Không có nhu cầu trên hệ thống, ngoại trừ rò rỉ, đưa hệ thống lên áp suất hoạt động bình thường (P1, tính bằng psig). Chọn áp suất thứ hai (P2, khoảng một nửa giá trị của P1) và đo thời gian (T, tính bằng phút) cần thiết để hệ thống giảm xuống P2.
Rò rỉ (cfm không khí tự do) = [(V x (P1 – P2) ÷ (T x 14,7)] x 1,25
Hệ số nhân 1,25 điều chỉnh rò rỉ về áp suất hệ thống bình thường, do đó tính đến việc giảm rò rỉ với áp suất hệ thống giảm.
Sửa chữa và sửa chữa rò rỉ hiệu quả có thể dẫn đến giảm đáng kể chi phí cho các doanh nghiệp phụ thuộc vào không khí. Các công ty không chỉ có thể tiết kiệm năng lượng sử dụng bằng cách sửa chữa rò rỉ mà còn có thể cải thiện mức độ sản xuất và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
|