新型“顛覆性”技術(shù)可幫助避免停工

對于工業(yè)工廠和設(shè)施，壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的重要來源。由于比電力等其他能源更容易使用，當(dāng)今的工廠中到處都有壓縮機(jī)。這些壓縮機(jī)為機(jī)器、工具、機(jī)器人、激光器、產(chǎn)品處理系統(tǒng)等提供動力。

但是，許多壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)由于磨損和維護(hù)不當(dāng)而受損，進(jìn)而造成最大的浪費(fèi)——無時(shí)無刻地泄漏。這些泄漏可能隱藏在機(jī)器后方、連接點(diǎn)處、固定管道上方，或者破裂的管道或磨損的軟管中。浪費(fèi)會快速累積，甚至造成停工。

空氣浪費(fèi)帶來的高成本

根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，壓縮空氣管道中單個(gè)1/8”(3mm)泄漏點(diǎn)每年的成本超過2,500美元。據(jù)美國能源部估算，對于美國國內(nèi)維護(hù)不善的普通工廠，泄漏造成的浪費(fèi)可達(dá)到其壓縮空氣總量的20%。

為了彌補(bǔ)泄漏引起的壓力損失，工廠往往通過購買容量大于實(shí)際需求的壓縮機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償，這就需要大量的資本成本，且增加能源成本。除了成本的考慮外，空氣泄漏還會引起資本支出、返工、停工或質(zhì)量問題，以及維護(hù)成本增大。

一家美國制造商的維護(hù)經(jīng)理介紹就說，他們一款空氣扭矩工具中的低壓力可能會造成產(chǎn)品缺陷?！叭绻O(shè)備扭矩錯(cuò)誤，無論是扭矩不足或扭矩過大，都可能導(dǎo)致產(chǎn)品召回。并且還會造成本來非常標(biāo)準(zhǔn)的工藝中投入更多的人工?！彼硎荆骸澳强啥际抢麧檽p失和設(shè)備損失的費(fèi)用。最壞情況下，我們也會因?yàn)闊o法交付而丟失訂單?！?/span>

所以，公共事業(yè)、工業(yè)和政府機(jī)構(gòu)把壓縮空氣系統(tǒng)作為節(jié)約成本的潛在來源就毫不奇怪了，修復(fù)泄漏會為運(yùn)營節(jié)省費(fèi)用，避免必須為系統(tǒng)增加額外容量。

直擊問題核心

許多工廠和設(shè)施沒有泄漏檢測程序。發(fā)現(xiàn)并修復(fù)泄漏并不容易。量化浪費(fèi)量并確定成本，要求能源專家利用能源分析儀和記錄儀對其空氣系統(tǒng)進(jìn)行審計(jì)。系統(tǒng)性地計(jì)算杜絕泄漏可每年節(jié)省的成本，就能夠?yàn)橥七M(jìn)此類項(xiàng)目樹立一個(gè)有力的業(yè)務(wù)案例。壓縮空氣系統(tǒng)的能源審計(jì)往往是與行業(yè)、政府及非政府組織(NGO)配合進(jìn)行的，壓縮空氣挑戰(zhàn)(CAC)就是此類組織的一種自發(fā)性合作，其唯一宗旨就是提供與產(chǎn)品無關(guān)的信息和教育資料，幫助各個(gè)行業(yè)以可持續(xù)的最大效率生產(chǎn)和使用壓縮空氣。

如何發(fā)現(xiàn)泄漏

不幸的是，主流的泄漏檢測方法非常原始。一種古老的方法是聽嘶嘶聲，這在許多環(huán)境下幾乎是不可能聽到的；以及在疑似泄漏區(qū)域噴灑肥皂水，這種方法會導(dǎo)致現(xiàn)場混亂，容易導(dǎo)致人員滑倒。

當(dāng)前，查找壓縮機(jī)泄漏的首選工具是超聲波探測器——一種便攜式裝置，能夠識別與空氣泄漏相關(guān)的高頻聲音。普通的超聲探測器有助于發(fā)現(xiàn)泄漏，但其使用非常耗費(fèi)時(shí)間，維修人員通常只能在規(guī)劃的停工時(shí)間使用，而該時(shí)間本來可用于維護(hù)其他關(guān)鍵機(jī)器。這些裝置還要求操作人員靠近被檢設(shè)備，所以在難以觸及的區(qū)域使用就很困難，例如天花板或設(shè)備后方。

顛覆性技術(shù)

如果有某種泄漏檢測技術(shù)能夠在噪雜的環(huán)境下準(zhǔn)確判斷遠(yuǎn)至50米之外的泄漏位置，且無需關(guān)斷設(shè)備，會是什么情形？福祿克開發(fā)出了能夠?qū)崿F(xiàn)這一目的的工業(yè)聲學(xué)成像儀。工業(yè)維護(hù)經(jīng)理將Fluke ii900工業(yè)聲學(xué)成像儀稱為壓縮空氣泄漏檢測領(lǐng)域的“顛覆者”。

這款新型工業(yè)聲學(xué)成像儀能夠檢測比傳統(tǒng)超聲裝置更寬范圍的頻率，采用新型SoundSight?技術(shù)，能夠?qū)諝庑孤┻M(jìn)行增強(qiáng)視覺掃描，與紅外熱像儀檢測熱點(diǎn)的方式相似。ii900包括一個(gè)由微型超高靈敏度麥克風(fēng)組成的聲學(xué)陣列——能夠同時(shí)檢測聲波和超聲波。ii900能夠識別潛在泄漏位置的聲源，然后通過專利算法將聲音解讀為泄漏。

最終生成SoundMap? 圖像 —— 疊加在可見光圖像上的色圖，指示泄漏點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。最終結(jié)果可作為靜止圖像或?qū)崟r(shí)視頻顯示在7”LCD屏幕上。ii900可保存多達(dá)999個(gè)圖像文件或20個(gè)視頻文件，用于文檔化或合規(guī)性用途。

可快速掃描較大的區(qū)域，比其他方法更快地定位泄漏。儀器也允許對強(qiáng)度和頻率范圍進(jìn)行過濾。一家大型制造廠的團(tuán)隊(duì)最近利用兩臺ii900原型機(jī)一天定位了80處壓縮空氣泄漏，而若采用傳統(tǒng)方法，需要花費(fèi)數(shù)周時(shí)間。通過快速發(fā)現(xiàn)并修復(fù)泄漏，還可以避免潛在的停工時(shí)間，對這家工廠來說每小時(shí)的生產(chǎn)力損失成本預(yù)計(jì)為100,000美元。

您浪費(fèi)的空氣有多少？

控制壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)泄漏的第一步是估算泄漏負(fù)荷。

有些泄漏(低于10 %)在預(yù)計(jì)之中。超出該范圍即被視為浪費(fèi)。第一步是確定當(dāng)前的泄漏負(fù)荷，由此即可將其作為標(biāo)準(zhǔn)，便于比較改善效果。估算泄漏量的最佳方法是基于控制系統(tǒng)。如果系統(tǒng)具有啟動/停止控制功能，只需在系統(tǒng)無需求時(shí)(下班后)啟動壓縮機(jī)即可。然后讀取多個(gè)壓縮機(jī)循環(huán)讀數(shù)，確定系統(tǒng)泄壓的平均時(shí)間。在沒有設(shè)備工作時(shí)，系統(tǒng)泄壓是由于泄漏造成的。

泄漏(%)=(Tx100)÷(T+t) T =加壓時(shí)間(分鐘)，t=泄壓時(shí)間(分鐘)

為了估算具有更復(fù)雜控制策略的系統(tǒng)中的泄漏負(fù)荷，在容器(V，單位為立方英尺)下游安裝壓力表，包括所有二次接收器、總管和管道。在系統(tǒng)沒有需求的情況下，不考慮泄漏，將系統(tǒng)設(shè)置到其正常工作壓力(P1，單位為psig)。選擇一個(gè)二次壓力(P2，約為P1的一半)，并測量系統(tǒng)下降到P2所需的時(shí)間(T，單位為分鐘)。

泄漏(cfm，自由空氣) = [(Vx(P1–P2)÷(T x 14.7)] x 1.25

查找泄漏的位置：

• 管接頭

• 軟管

• 管道

• 接頭

• 螺紋管道接頭

• 快接頭

• FRL (過濾器、調(diào)節(jié)器、潤滑器組合)

• 冷凝阱

• 閥門

• 法蘭

• 密封件

• 風(fēng)管

因子1.25將泄漏修正為正常系統(tǒng)壓力，因此考慮了隨著系統(tǒng)壓力下降而減少的泄漏。

有效修復(fù)泄漏可顯著降低空氣相關(guān)業(yè)務(wù)的成本。通過修復(fù)泄漏，企業(yè)不但能夠節(jié)省能源成本，而且能夠提高生產(chǎn)水平，延長設(shè)備壽命。