Как найти утечку воздуха в трубопроводе

Как обнаружить утечки сжатого воздуха, газа и вакуума и найти скрытую прибыль

Системы сжатого воздуха, газа и вакуума являются жизненно важным источником преобразованной энергии на заводах и промышленных предприятиях. Компрессоры проще в использовании, чем другие ресурсы, такие как электричество, поэтому на современных заводах они используются повсеместно. Они обеспечивают работу станков, инструментов, робототехники, лазеров, систем перемещения товаров и многого другого.

Тем не менее, обслуживание многих систем сжатого воздуха, газа и вакуума осуществляется недостаточно качественно, кроме того, они подвержены износу, что приводит к постоянным утечкам. Утечки могут быть скрытыми: они могут находиться за станками, в точках подключения, над закрепленными трубами, в треснувших трубах или в изношенных шлангах. Потери быстро увеличиваются и даже могут привести к простою.

Высокая стоимость потерянного воздуха

По данным Министерства энергетики США, одна утечка 1/8 дюйма (3 мм) в линии сжатого воздуха может стоить более 2500 долларов в год. По оценкам Министерства энергетики США, средний завод в США, на котором не осуществляется надлежащее техническое обслуживание, может терять 20 % от общей производственной мощности сжатого воздуха из-за утечек. По оценкам, выполненным правительством Новой Зеландии в рамках проекта по устойчивому развитию, из‑за утечек система сжатого воздуха может терять от 30 до 50 % своей производственной мощности. Быстрое обнаружение утечек сжатого воздуха, газа и вакуума является одной из ключевых операций, необходимых для поиска скрытых доходов. Утечки воздуха также могут привести к значительным расходам, ремонту, простоям или снижению качества, а также к увеличению расходов на техническое обслуживание.

Для компенсации потери давления из-за утечек операторы часто приобретают компрессор большего размера, чем это необходимо, что приводит к значительным дополнительным расходам и увеличивает затраты на электроэнергию. Утечки в системе также могут привести к неисправности оборудования, работающего на сжатом воздухе, из‑за низкого давления в системе. Это может привести к задержкам производства, незапланированным простоям, проблемам с качеством, сокращению срока службы и увеличению объема технического обслуживания из‑за излишней работы компрессоров.

Менеджер по техническому обслуживанию в одной производственной компании в США, например, говорит, что низкое давление в каком‑либо пневматическом инструменте для затяжки может привести к дефектам продукции. «Недостаточная или чрезмерная затяжка может привести к отзыву продукции. Это также приводит к тому, что тратится больше человеко-часов, чем это было бы необходимо в обычных условиях», — говорит он. «Из-за упущенной прибыли и продукции с дефектами деньги тратятся впустую. В худшем случае мы рискуем потерять спрос из‑за того, что не смогли доставить продукцию вовремя».

Неудивительно, что электростанции, а также промышленные и правительственные предприятия рассматривают системы сжатого воздуха в качестве потенциального источника экономии. Утечки приводят к напрасным расходам. Устранение этих утечек может сэкономить средства и предотвратить необходимость увеличения мощности системы.

Поиск и устранение утечек — непростая задача

Многие предприятия не имеют собственной системы обнаружения утечек. Поиск и устранение утечек — непростая задача. Чтобы определить объем потерь и расходов, необходимы услуги специалистов или консультантов по электроэнергии, которые, с помощью специальных анализаторов и регистраторов электроэнергии, выполняют проверку пневматических систем. Благодаря систематическому расчету ежегодной экономии в результате устранения утечек они могут составить действующую модель для подобного проекта.

Энергетические аудиты систем сжатого воздуха часто проводятся в сотрудничестве с промышленными, государственными и неправительственными организациями (НПО). Одной из таких организаций является организация Compressed Air Challenge (CAC), осуществляющая добровольное сотрудничество. Одной из ее задач является предоставление нейтральной информации и образовательных материалов, которые помогают промышленным предприятиям создавать и использовать системы сжатого воздуха с максимальной экологической эффективностью.

Почему ультразвуковое обнаружение утечек неэффективно

К сожалению, распространенные методы обнаружения утечек являются довольно примитивными. Один из проверенных временем методов — прислушиваться к шипящим звукам, что практически невозможно на многих объектах, и распылять мыльную воду на область предполагаемой утечки, что создает беспорядок и может привести к поскальзыванию.

На данный момент распространенным прибором для поиска утечек в компрессорах является ультразвуковой акустический детектор — это портативное электронное устройство, которое распознает высокочастотный звук, возникающий при утечках воздуха. Типичные ультразвуковые детекторы помогают обнаруживать утечки, но их использование требует много времени, и ремонтные бригады могут использовать их только во время плановых простоев, когда осуществляется техническое обслуживание других критически важных машин. При использовании этих устройств также необходимо, чтобы при обнаружении утечек оператор находился рядом с оборудованием, поэтому ультразвуковые детекторы сложно использовать в труднодоступных местах, например на потолке или за другим оборудованием.

Помимо времени, необходимого для обнаружения утечек с помощью мыльной воды или ультразвуковых детекторов, при использовании этих методов существуют угрозы безопасности при поиске утечек сверху или под оборудованием. Подниматься по лестницам или ползать рядом с оборудованием может быть опасным.

Революционный прибор для обнаружения утечек сжатого воздуха

Что если бы существовала технология обнаружения утечек, которая позволяла бы точно определять место утечки на расстоянии до 50 метров, в шумной обстановке, без отключения оборудования? Компания Fluke разработала именно такой промышленный течеискатель. Менеджеры по техническому обслуживанию промышленных объектов называют промышленный визуально‑акустический течеискатель Fluke ii900 «революционным» устройством для поиска утечек сжатого воздуха.

Новый промышленный визуально‑акустический течеискатель, способный работать с более широким диапазоном частот, чем традиционные ультразвуковые устройства, использует новую технологию SoundSight™, которая обеспечивает улучшенное визуальное сканирование утечек воздуха, подобно тому, как тепловизоры обнаруживают нагретые зоны.

Прибор ii900 оснащен акустическим массивом крошечных чувствительных микрофонов, которые обнаруживают как звуковые, так и ультразвуковые волны. Течеискатель ii900 распознает источник звука в месте возможной утечки, а затем использует собственные алгоритмы, которые интерпретируют звук как утечку. В результате получается изображение SoundMap™ — цветная карта, наложенная на изображение в видимом спектре, показывающая точное место утечки. Результаты отображаются на 7‑дюймовом ЖК‑экране в виде неподвижного изображения или видео в режиме реального времени. Течеискатель ii900 может сохранять до 999 файлов изображений или 20 видеофайлов для документирования или обеспечения соответствия нормативным требованиям.

Большие области можно быстро сканировать, что позволяет обнаруживать утечки гораздо быстрее, чем при использовании других методов. Прибор также позволяет выполнять фильтрацию по диапазонам интенсивности и частоты. Команда специалистов на одном из крупных производственных предприятий недавно использовала два прототипа ii900 для обнаружения 80 утечек сжатого воздуха за один день. Менеджер по техническому обслуживанию сказал, что, используя традиционные методы, для обнаружения такого количества утечек им потребовалось бы несколько недель. Благодаря быстрому поиску и устранению утечек команде также удалось предотвратить потенциальный простой, который на данном предприятии может стоить около 100 000 долларов в час из‑за потери производительности.

Где искать утечки:

• Муфты
• Шланги
• Трубки
• Фитинги
• Резьбовые трубные соединения
• Быстросъемные соединения
• FRL (соединения фильтра, регулятора и смазочного устройства)
• Конденсатные ловушки
• Клапаны
• Фланцы
• Прокладки
• Пневматические сборные баки

Сколько воздуха вы теряете?

Первый шаг в управлении утечками в системах сжатого воздуха, газа и вакуума — оценка нагрузки утечек. Определенный уровень утечек (менее 10 %) является нормой. Все, что превышает этот уровень, считается напрасными потерями. Первый шаг — определить текущую нагрузку утечек, чтобы использовать ее в качестве эталона для оценки улучшений.

Лучший способ оценки нагрузки утечек — использовать вашу систему управления. Если ваша система управления оснащена органами пуска/останова, просто запустите компрессор, когда нагрузка на систему отсутствует — это можно сделать по окончании рабочей смены. Затем снимите несколько показаний во время работы компрессора, чтобы определить среднее время разгрузки системы под нагрузкой. Если оборудование не работает, разгрузка системы происходит из‑за утечек.

Утечка (%) = (T x 100) ÷ (T + t)T = время загрузки (минуты), t = время разгрузки (минуты)

Чтобы оценить нагрузку утечек в системах с более сложными алгоритмами управления, установите манометр на выходе (V, в кубических футах), включая все вторичные ресиверы, сеть и трубопроводы. Когда в системе отсутствует какая-либо другая нагрузка, кроме нагрузки утечки, создайте в системе нормальное рабочее давление (P1, в фунтах/кв. дюйм (изб.)). Выберите второе давление (P2, около половины значения P1) и измерьте время (T, в минутах), которое требуется системе для снижения давления до P2.

Утечка (свободная подача воздуха, куб. футы/мин) = [(V × (P1 – P2) ÷ (T × 4,7)] × 1,25

Множитель 1,25 корректирует утечку до нормального давления в системе, таким образом обеспечивая снижение утечки при уменьшении давления в системе.

Эффективное устранение утечек может привести к существенному сокращению затрат в компаниях, активно использующих пневматическое оборудование. Компании не только могут экономить на электроэнергии за счет устранения утечек, но и могут повысить уровень производства и увеличить срок службы оборудования.

Есть вопросы? Заполни форму и мы вам поможем:

Поделитесь этой страницей с друзьями и коллегами

Поиск утечек в системах сжатого воздуха/ вакуама 

Под утечками сжатого воздуха или вакуума понимается процесс такого
расходования данных ресурсов, при котором они не выполняют никакой производственной задачи. Иными словами, вакуум или сжатый воздух растрачиваются впустую. В отдельных случаях, как показывает
практика работы, такие утечки могут составлять вплоть до 25% (!) от основного объема.

Причины утечек сжатого воздуха или вакуума и их поиск

Предлагаем
эффективное решение по контролю утечек сжатого воздуха в пневмолиниях. Многие предприятия, подозревая наличие утечек воздуха из пневмосистем, заказывают проведение пневмоаудита. Пневмоаудит
является оптимальным решением, т.к. дает быстрый результат обследования, а значит, незамедлительный экономический эффект. Регулярно выявляя и устраняя утечки сжатого воздуха, предприятие снижает
затраты на производственный процесс, тем самым увеличивая прибыль.

Центр обнаружения и устранения утечек в теплотрассах с 1999 года.

Методика поиска утечек в подземных трубопроводах

1

Подтверждение факта наличия утечки

1. А) По внешним признакам

   • парение теплотрассы;
   • заполненные водой колодцы или камеры;
   • поступление воды в систему ливневой канализации;

2. Б) По показаниям приборов

   • падение давления;
   • повышенный расход;

2

Выявление поврежденного участка

Производится путем последовательного отсечения потребителей и участков трубопровода с помощью задвижек, с учетом п.1

3

Визуальный осмотр трассы

1. А) Выявление мест оттаивания грунта/асфальта в зимний период;

2. Б) Выявление мест подмыва грунта/выхода влаги на поверхность;

3. В) Осмотр вводов в здания, в колодцы и камеры, насколько это возможно;

4. Г) Откачка камер/колодцев и выявление очагов заполнения.

4

Трассировка и разметка трубопровода

Используемое оборудование: трассоискатель

1. А) Подключаем генератор к трубопроводу гальванически или с помощью бесконтактной антенны;

2. Б) С помощью электромагнитного зонда отслеживаем положение трубы, ее повороты, отводы, глубину залегания, места пересечения с электрокабелями и другими трубами.

3. В) Размечаем на плане или в натуре путь трассы, его длину, отмечаем углы поворота и врезки.

5

Изучение геоподосновы в предполагаемом районе утечки

1. А) Обращаем внимание на рядом лежащие трубопроводы – они являются источниками дополнительного шума, похожего на шум утечки;

2. Б) Обращаем внимание на силовые кабели и газопроводы – из-за электрохимических явлений в местах их пересечений с нашей трассой последняя страдает от коррозии.

6

Акустическая диагностика

Используемое оборудование: акустический течеискатель

1. А) Оператор, следуя над размеченной в п.4 трассой, с интервалом в 0,5 – 1 метр производит измерения акустических шумов на поверхности земли;

2. Б) Максимум шумов соответствует месту утечки в трубопроводе.

7

Корреляционный анализ шумов

Используемое оборудование: корреляционный течеискатель

1. А) Датчики прибора устанавливаются на поверхность трубопровода с помощью магнитов;

2. Б) В прибор вводится информация о параметрах трубы (длина, диаметр, материал и т.д.)

3. В) Прибор анализирует шумы внутри трубопровода и выдает на экран график корреляции шумов, максимумы которого соответствуют шуму утечки или неоднородностям трубы, с учетом п.4 и п.5

8

Инфракрасная диагностика

Используемое оборудование: тепловизор

Термограмма поверхности земли над трассой выявляет температурные аномалии, соответствующие месту утечки в теплотрассе либо зависящие от физической конструкции канала и материалов благоустройства по поверхности.

Далее производится анализ результатов и разработка ТЗ для прораба.

Руководствуясь данной методикой, можно успешно обнаружить более 70% повреждений подземных трубопроводов. Еще 10% мы находим, применяя фирменные секретные технологии и ноу-хау, рассказ о которых выходит за рамки данной статьи. Оставшиеся 20% утечек методами неразрушающего контроля выявить невозможно, для их обнаружения и устранения дополнительно к лаборатории подключается наша аварийная бригада.

---

ДРУГИЕ СТАТЬИ

Сжатый воздух в производственных процессах широко распространен. Производство в значительной степени зависит от сжатого воздуха, зачастую это одно самых важных ресурсов на производстве. Тем не менее, факт остается фактом: сжатый воздух на сегодняшний день остается наиболее неправильно оценённым источником энергии в производстве.

Утечки в системе сжатого воздуха — это самая большая проблема в системе энергоэффективности предприятия. Зачастую чтобы добиться желаемого давления или требуемого потребления компании увеличивают нагрузку на компрессорное оборудование, данный метод является расточительным и создает дополнительный стресс для системы обеспечения сжатым воздухом. Производственные предприятия требуют постоянного давления и мощности в системах сжатого воздуха. Им это нужно, они этого хотят, а когда их системы сжатого воздуха больше не работают, они кричат.

Итак, что нужно для повышения эффективности работы системы сжатого воздуха?

Приобретение дополнительного компрессора? Нет это не решит проблему, это только повысит расходы на приобретение, обслуживание и электроэнергию.

Первым делом для повышения работы системы сжатого воздуха требуется избавиться от нежелательных потребителей данного воздуха, кто же эти потребители? Утечки.

Как определить утечки если на предприятии постоянного стоит шум и их невозможно услышать?

Ультразвуковые камеры позволяют визуализировать утечки сжатого воздуха даже в самом шумном цеху.

Информация ниже позволит за считанные минуты найти все утечки, принять решение о необходимости проведения технического обслуживания по устранению их и в итоге понять, что уже имеющееся компрессорное оборудование обеспечивает предприятие в полном объеме сжатым воздухом.

С чего начать поиск утечки в системе сжатого воздуха:

1. Основная линия и ответвления

Основные линии подачи обычно состоят из двух композитных материалов, пластик и металл.

Пластиковые трубы — это экономичный выбор по многим причинам. С пластиком легко работать. Он легкий, легко режется и легко подключается. Пластик не подвержен коррозии, а это означает, что можно не беспокоиться о том, что частицы ржавчины попадут в систему сжатого воздуха и испортят выпускаемый продукт. Их гладкая внутренняя поверхность обеспечивает ламинарный поток без турбулентности, что повышает эффективность и баланс всей системы.

При использовании труб из ПВХ следует ожидать появления утечек. ПВХ — не идеальный материал, поскольку он не выдерживает высокого давления в линии подачи сжатого воздуха. Более того, со временем он становится хрупким и склонным к растрескиванию.

При проверке следует сосредоточить внимание на точках соединения и любых изгибах трубы. Также требуется проверить места крепления, так как это области деформации, которые в сочетании с вибрацией будут первой областью, где появятся трещины.

Металлические трубы используются в более бюджетных системах сжатого воздуха, где прочный внешний вид металлической трубы предпочтительнее дешевизны пластика. Какими бы прочными ни были стальные трубы, они создают свои проблемы.

Металлическая труба тяжелее пластика, поэтому требуется более прочное крепление. Большинство металлических труб не имеют покрытия, поэтому они подвержены коррозии, даже если вы используете хорошую сушильную систему для удаления влаги. Ржавые трубы могут вызвать повреждение пневматического оборудования и привести к утечкам из системы сжатого воздуха.

Монтаж металлических линий подачи занимает больше времени. Трубы необходимо разрезать и сваривать, требуется больше людей. Резьбовые соединители, даже при тщательной установке, со временем будут протекать.

При проверке утечки воздуха следует сосредоточить внимание на ответвлениях, коленах под углом 90 градусов, а также на любых сварных соединениях.

2. Фитинги и быстросъёмные соединения для сжатого воздуха

Быстроразъемная муфта (фитинг) — это обычный компонент, используемый для разветвления распределительных линий системы сжатого воздуха. Они являются быстрым и легким средством соединения пневматических линий и инструментов. Они оснащены автоматическим внутренним запорным клапаном, который позволяет подключать линии без необходимости использования отдельных шаровых кранов.

Быстроразъемные соединения являются основными источниками утечек в системе сжатого воздуха. Причиной отказа может быть повреждение уплотнительного кольца, неправильный монтаж или неправильное использование. Обратите внимание на эти муфты при осмотре вашей системы сжатого воздуха. Их легко заменить на новые.

3. Фильтры сжатого воздуха

Производители компрессоров рекомендуют использовать фильтрацию в различных точках системы сжатого воздуха для удаления загрязнений, таких как накипь, коррозия, масло и влага.

Корпус фильтра состоит из входного и выходного отверстий для воздуха. Он подвержен коррозии, а также повреждению резьбы при неаккуратном подключении шлангов или труб. Это первое место, которое нужно проверить на предмет утечек.

Вращающаяся перегородка или коалесцирующий элемент удаляют влагу из воздуха, которая оседает на дне и может быть удалена, просто открыв и закрыв сливное отверстие. Обычно обнаруживается ультразвуковое шипение утечки воздуха из сливного клапана.

4. Пневматические цилиндры

Пневматические цилиндры используются во многих автоматизированных процессах, а также на линиях упаковки и транспортировки, чтобы направлять поток продукта через предприятие. Они рассматриваются как недорогое решение, и их легко заменить по окончании срока службы. Однако они подвергаются постоянному движению, а также вибрациям и со временем изнашиваются.

Первое место для поиска утечек — это место выхода вала пневмоцилиндра из корпуса цилиндра. Уплотнение штока постоянно изнашивается относительно вала и в конечном итоге выходит из строя. Ультразвуковой детектор легко обнаруживает эти внешние утечки с безопасного расстояния. Поскольку цилиндры используются для приведения в действие механизмов, всегда соблюдайте осторожность и соблюдайте правила техники безопасности при проведении проверок. При необходимости запросите блокировку во время остановки, чтобы более тщательно осмотреть предполагаемую утечку.

5. Сушилки сжатого воздуха

Водяной пар в вашей системе сжатого воздуха является побочным продуктом процесса сжатия. Когда воздух сжимается, его температура повышается, что создает влагу, при охлаждении воздуха во время распределения в нем образуется влага. Узлы осушителя используются для удаления влаги из систем сжатого воздуха, которая в противном случае могла бы загрязнить пневматические инструменты и вызвать коррозию стальных трубопроводов и резервуаров.

Независимо от типа используемого сушильного агрегата, они могут пропускать воздух наружу и должны иметь первоочередное значение при ультразвуковой проверке.

6. Регуляторы давления

Не все пневматические инструменты предназначены для работы при высоких давления. Для решения этой проблемы требуется использовать регуляторы для управления давлением, контролирующие давление на вспомогательном оборудовании. Внутренняя диафрагма предотвращает утечку сжатого воздуха из регулятора.

Поскольку уровни давления постоянно меняются, диафрагма вынуждена постоянно изгибаться. Загрязнения, такие как масло, грязь, ржавчина и влага, делают его эластичную консистенцию жесткой. В результате этого комбинированного натиска диафрагма в конечном итоге разламывается, что позволяет регулятору пропускать дорогой сжатый воздух.

7. Резиновые трубы

Резиновые трубы, воздуховоды и шланги — наиболее распространенный метод транспортировки сжатого воздуха от основной линии к оборудованию. Зачастую суммарная длина резиновых трубок превышает длину основной линии, эти шланги протаскивают по цеху, проезжают по ним автопогрузчиками, защемляют, прорезают, в них появляются трещины или другие дефекты. Когда резиновые трубки не используются, их следует хранить на барабанах для шлангов, удерживаемых пружиной.

Независимо от того, как и где они находятся на вашем предприятии, резиновые воздуховоды и шланги должны быть в верхней части списка для инспекторов ищущих утечеки.

8. Узлы лубрикатора

Пневматические инструменты требуют смазки в малых дозах. Узлы лубрикатора направляют масло в трубопровод сжатого воздуха небольшими порциями. Этот компонент используется для пневматических цилиндров, клапанов и других инструментов.

9. Запорные клапаны

Запорные клапаны обычно устанавливаются после узлов фильтра / регулятора / лубрикатора. Эти простые клапаны позволяют операторам контролировать поток сжатого воздуха к пневматическим инструментам и вспомогательному оборудованию. Они являются важным компонентом безопасности в любом процессе, работающем на сжатом воздухе.

При проверке утечек следует сосредоточить внимание на механизме рукоятки седла клапана, где набивка изнашивается в результате длительного использования. Часто эти утечки можно устранить простым затягиванием гаечным ключом.

Утечки в резиновых соединениях из-за неправильной техники установки также могут присутствовать.

10. Автоматические сливной клапан влаги

Влага — обычная проблема для всех систем сжатого воздуха. Многие механические системы используются для удаления влаги и конденсата с целью предотвращения коррозии, загрязнения и продления срока службы.

Ресиверы, сепараторы, фильтры и регуляторы требуют удаления влаги. Автоматические сливные клапаны работают либо по таймеру, либо срабатывают, когда столб воды достигает заданной высоты и освобождает шарик от своего седла, чтобы вода могла вытечь. Как только уровень воды падает, шарик снова возвращается на исходное место и останавливает поток воздуха.

Обычными местами утечки являются впускные / выпускные линии и сливные клапаны.

Утечкой сжатого воздуха считается его расход без выполнения какой-то работы компрессорами. Если не контролировать этот момент, то перерасход сжатого воздуха может превысить 25-50% от общей производительности оборудования (и с соответствующим ростом финансовых затрат). Поэтому на производстве обязательно следят за корректной работой пневматического оборудования и реализуют мероприятия по поиску, устранению и недопущению утечек.

Чем опасны утечки для предприятия?

Сжатый воздух – один из главных энергоносителей на промышленных предприятиях. Утечки сжатого воздуха через различные дефекты конструкции приводят к перерасходу энергоносителей, что негативно сказывается на общей финансовой ситуации, а также:

• Снижают эффективность работы пневмноинструмента и оборудования с пневмоприводом;
• Приводят к перерасходу электроэнергии из-за регулярного потребления большей мощности компрессорным оборудованием;
• Сокращают срок службы компрессоров и снижают межремонтные интервалы этого оборудования, поскольку оно вынуждено работать в условиях постоянной высокой нагрузки, в непрерывном цикле (возникают дополнительные расходы на техническое обслуживание);
• Могут стать причиной травматизма.

Также возможны ситуации, когда возникает ложное представление о недостатке существующих мощностей, и принимается решение о приобретении и запуске нового компрессорного оборудования. Такое решение всегда затратно, но далеко не всегда соответствует действительности, поскольку падение мощности как раз может быть связано с утечками воздуха.

Почему возникают утечки?

Среди самых распространенных причин стоит назвать разгерметизацию сварных и паечных швов, резьбовых и фланцевых соединений, регуляторов давления, неисправности в конденсатоотводчике, запорных и соленоидных клапанах, повреждения шлангов и трубопроводов. Также причиной могут стать незакрытые запорные вентили и оставленное без надобности включенным воздухопотребляющее оборудование. Когда проводят проверку на утечки воздуха, анализируют все эти причины.

Экономические потери при утечках сжатого воздуха

Места утечек – это своеобразные сопла, через которые сжатый воздух непрерывно попадает в атмосферу, не выполняя при этом полезной работы. Даже через отверстие диаметром 1 мм за минуту выйдет 75 литров сжатого воздуха (при условии, что рабочее давление в сети 8 бар), а это соразмерно энергетическим потерям в 0,6 кВт за час.

Если же диаметр отверстия – 5 мм, то утечка составит уже 1700 литров за минуту, что равно 13,2 кВт. Зная продолжительность работы оборудования и цену на энергоносители, нетрудно понять, что потери будут весьма значительными даже в случае, если в пневматической системе есть только одна утечка. На практике же их оказывается много, а финансовые потери предприятия из-за перерасхода энергоносителей становятся колоссальными. Вот почему так важно своевременно найти утечку воздуха.

Какой уровень утечек считается допустимым?

Полное устранение утечек на пневматическом оборудовании не всегда возможно. Часто возникают ситуации, когда мероприятия по полной ликвидации перерасхода сжатого воздуха обходятся производству существенно дороже, чем «плановые потери». Поэтому существуют «приемлемые утечки» для разных компрессорных сетей, в том числе:

• Потери до 15% от общего объема расходуемого сжатого воздуха допускаются на крупных металлургических предприятиях;
• До 10% – в крупных компрессорных сетях;
• До 7% – в средних;
• До 5% – в малых.

Однако наличие таких рекомендаций не говорит о том, что за состоянием компрессоров и трубопроводов не нужно следить. Своевременно обнаруженные повреждения помогут избежать увеличения потерь и, как следствие, дорогостоящей реконструкции. Расскажем, как происходит поиск утечек воздуха и какое оборудование необходимо, чтобы выполнить проверку.

Основные методы обнаружения утечек воздуха

Крупные утечки часто замечают на слух. Однако средние и тем более мелкие повреждения сети идентифицируются значительно хуже. Как проверить утечку воздуха? Для этого используют такие методы:

• Визуальный осмотр трубопровода (таким образом можно выявить существенные повреждения или незакрытые вентили, «травящие» соединительные элементы).
• С помощью специальной пены в виде аэрозоля. Она наносится на поверхность и при прохождении сжатого воздуха образует пузырьки. Иногда для этих целей используют просто мыльную воду.
• С использованием расходомера. Такие устройства позволяют измерять уровень производства воздуха при выключенных компрессорах, а потому широко используются для целей мониторинга. Если между компрессором и системой есть запорный клапан, а после него установлен манометр, то объем утечек можно оценить по формуле Утечки (м./мин) = объем системы (м.) • (P1 (бар) – P2 (бар)) • 1.25/t (мин) , где 1,25 – поправочный коэффициент, Р1- величина рабочего давления, Р2 – величина давления после перекрытия клапана, T – время, за которое произошло снижение давления. Расчетный метод хорош, если нужно найти утечки в принципе и оценить их объем. Однако он, во-первых, требует остановки оборудования, а во-вторых, не позволяет обнаружить места утечек.
• При помощи ультразвукового течеискателя или датчика утечки воздуха. Это оборудование способно найти даже мелкие утечки, поскольку оно обнаруживает характерные звуковые волны в УЗ-диапазоне, и передает информацию оператору. Срабатывают даже на фоне производственного шума и не требуют остановки или перезапуска производства.

Отслеживать появление утечек и внедрять мероприятия по их устранению следует регулярно. Как правило, комплексного мониторинга системы 2 раза в год достаточно для того, чтобы избежать существенных финансовых потерь. После внедрения комплекса по поиску утечек и их устранению затраты на производство сжатого воздуха могут снизиться на 25-30%.

Ультразвуковой метод обнаружения утечек сжатого воздуха

Это – самая современная и прогрессивная методика. Она предполагает использование УЗ акустических течеискателей, позволяющих обнаружить малейшие места утечки. С помощью этого оборудования можно обследовать трубопровод даже на расстоянии, включая все труднодоступные участки и соединения.

Ультразвуковые течеискатели

УЗ детектор утечек сжатого воздуха работает по такому принципу: он улавливает сигналы в ультразвуковом диапазоне, которые образуются, когда сжатый воздух проходит через отверстие малого сечения в область низкого давления. Сигнал преобразуется и передается на наушники и дисплей, то есть формируются звуковые и световые оповещения.

Новейшие модели таких устройств не только позволяют быстро обнаружить утечку, но и помогают рассчитать ориентировочные убытки от таких потерь. Их применяют для обнаружения дефектов и разгерметизированных участков в трубах, соединениях, клапанах, баллонах, емкостях и резервуарах под давлением.

Это инструменты ручного типа, причем оператор с таким контрольным оборудованием может находиться на расстоянии до 6 метров от трубопровода или других элементов системы.

Ультразвуковой течеискатель быстро обнаруживает течи любого размера (чувствительность прибора можно отрегулировать). Также в комплект включаются специальные насадки (в виде трубки и параболическая), которые улучшают качество обнаружения течей и позволяют с высокой точностью определить место утечки даже рядом с работающим оборудованием с движущимися частями. Прибор демонстрирует стабильную работу в условиях высоких шумовых загрязнений, при сильном ветре, в запыленном помещении.

Компания «Измеркон» предлагает популярные модели ультразвуковых течеискателей, такие как LD 450 с фокусирующей насадкой и акустической трубкой (позволяет локализовать и обнаружить утечки даже в труднодоступных местах на расстоянии нескольких метров) и LD 500/510 с фотокамерой и функцией расчета потерь. Устройства могут комплектоваться ультразвуковым генератором, позволяющим обнаруживать течи даже в системах без давления. Такое оборудование используется для регулярного мониторинга пневматических сетей и помогает предприятиям сэкономить сотни тысяч рублей в год.