Утечки сжатого воздуха и чем они опасны для предприятия

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 как более современную модель 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.