Sieć sprężonego powietrza – wykrywanie nieszczelności i ocena strat

Zmiany w organizacji produkcji na prawdę bardzo często wiążą się z obowiązkiem ponownej oceny warunków pracy instalacji pomocniczych. Tyczy się to w głównej mierze układów pneumatycznych, które mogą zasilać zarówno pojedyncze narzędzia, jak i rozbudowane linie technologiczne. Przy narastaniu liczby odbiorników dotychczasowe ustawienia nie zawsze odpowiadają nowemu zapotrzebowaniu.

Problem może być widoczny dopiero w określonych momentach, np podczas równoczesnego uruchamiania kilku maszyn. Wówczas ciśnienie w wybranych punktach instalacji spada, pomimo że wskazania przy źródle pozostają zbliżone do wcześniejszych wartości. Analizując taką sytuację, trzeba uwzględnić rzeczywisty profil zużycia powietrza, pojemność zbiornika, wydajność sprężarki oraz przepustowość przewodów. Istotne jest też rozróżnienie między krótkotrwałym wzrostem poboru a stałym niedoborem wydajności. 1-wszy przypadek może wymagać innego podejścia niż drugi, dlatego przed zmianą parametrów sterowania lub rozbudową instalacji warto zebrać dane z kilku okresów pracy. Znaczenie ma także charakter procesu. Niektóre urządzenia pobierają powietrze równomiernie, w trakcie gdy inne wykorzystują bardzo duże ilości medium przez krótki czas, co sprawia wyraźne wahania obciążenia.

Stan techniczny sprężarki wpływa na ilość powietrza dostarczanego do instalacji oraz warunki jej codziennej eksploatacji. Serwis sprężarek powietrza obejmuje czynności wynikające z konstrukcji urządzenia, liczby przepracowanych godzin i warunków otoczenia. W czasie testom mogą być sprawdzane filtry, układ chłodzenia, połączenia mechaniczne, napęd a także elementy odpowiedzialne za utrzymanie wymaganych parametrów. W sprężarkach olejowych znaczenie ma także stan środka smarnego i podzespołów związanych z jego obiegiem. Nie powinno się jednak zakładać, że właściwie każdy spadek wydajności oznacza zużycie części wewnętrznych. Bardzo podobny efekt może powodować zanieczyszczony filtr wlotowy, ograniczony wymianę powietrza chłodzącego lub nieszczelność poza samym urządzeniem. W praktyce przydatne jest porównywanie aktualnych wyników z wcześniejszymi zapisami. Jeżeli czas napełniania zbiornika stopniowo się wydłuża, warto sprawdzić, czy zmieniło się zapotrzebowanie odbiorników, zanim zostanie podjęta decyzja o ingerencji w sprężarkę. Dokumentacja przeglądów powinna uwzględniać zrobione czynności, wymienione elementy i zauważone odchylenia. Takie informacje ułatwiają rozpoznanie powtarzających się problemów i pozwalają odróżnić jednorazową usterkę od przeróbek rozwijających się przez dłuższy czas.

Podczas oceny przewodów powinno się brać pod uwagę nie tylko ich widoczny stan, niemniej jednak też sposób, w jaki zostały wybrane do obciążenia. Sieć sprężonego powietrza może obejmować sporo odgałęzień o różnej długości, a prawie każde z nich obsługuje odbiorniki o określonym zapotrzebowaniu. W instalacji rozbudowywanej etapami w pewnych sytuacjach nowe maszyny zostają podłączone do istniejącego przewodu bez szczegółowego sprawdzenia jego przepustowości. Efektem mogą być spadki ciśnienia, w szczególności przy jednoczesnej pracy kilku stanowisk. Znaczenie mają również lokalne przewężenia, zabrudzone elementy filtrujące, nadmierna liczba złączek oraz nieprawidłowo działające zawory. W starszych układach warto sprawdzić szczelność połączeń, ponieważ niewielkie wycieki na prawdę często nie powodują natychmiastowego zatrzymania produkcji. Mimo to sprężarka może częściej się uruchamiać, a zużycie energii wzrastać bez widocznej zmiany liczby wytworzonych operacji. Oddzielnej kontroli wymaga odprowadzanie kondensatu i stan urządzeń uzdatniających powietrze. Zgromadzona woda może przedostawać się do przewodów odbiorczych, w szczególności gdy układ odwadniania nie działa prawidłowo. Przy modernizacji instalacji trzeba też uwzględnić możliwość odcinania poszczególnych odcinków, dostęp do punktów kontrolnych oraz przyszłe zmiany w rozmieszczeniu maszyn. W innym razie późniejsze prace mogą wymagać ingerencji w większą część układu niż pierwotnie zakładano.

Do oceny parametrów instalacji stosuje się urządzenia do pomiaru sprężonego powietrza, których rodzaj uzależniony jest od badanego zjawiska. Manometry i czujniki ciśnienia służą do testom wartości w wybranych punktach, a przepływomierze umożliwiają określenie ilości medium przemieszczającego się przez przewód. W sytuacji procesów wrażliwych na wilgoć stosuje się także mierniki punktu rosy, pozwalające wycenić warunki związane z zawartością pary wodnej. Przed rozpoczęciem pomiarów należy ustalić, jakie informacje są potrzebne do rozpoznania problemu. O ile celem jest wykrycie krótkich spadków ciśnienia, pojedynczy odczyt może nie wystarczyć. Niezbędna może być rejestracja danych w czasie pracy maszyn, obejmująca zarówno okresy niewielkiego obciążenia, jak i szczytowego poboru. Ważne są też miejsce montażu przyrządu, jego zakres działania i dokładność. Wynik uzyskany bezpośrednio przy sprężarce nie musi odpowiadać warunkom aktualnym przy odległym odbiorniku, dlatego w rozbudowanych instalacjach pomiary często wykonuje się w kilku punktach. Dane powinno się analizować z uwzględnieniem harmonogramu produkcji, stanu filtrów i informacji o pracy urządzenia zasilającego. Należy również pamiętać, że nieprawidłowo dobrany zakres pomiarowy albo brak okresowej sprawdzeniu przyrządu może utrudnić interpretację rezultatów. Dopiero porównanie odczytów z rzeczywistymi warunkami eksploatacji pozwala ustalić, czy przyczyną odchyleń jest zmienne zapotrzebowanie, ograniczenie przepływu, nieszczelność czy problem związany z samym źródłem sprężonego powietrza.

Zobacz również: przeglądy sprężarek śrubowych.