Drobné netěsnosti mají na svědomí významné ztráty

Obrázek 1: Nefunkční regulátor tlaku poškozený kvůli nedalekému úniku plynu. Všechny obrázky publikovány se svolením společnosti Fluke Obrázek 1: Nefunkční regulátor tlaku poškozený kvůli nedalekému úniku plynu. Všechny obrázky publikovány se svolením společnosti Fluke

Můžete si být 100% jisti, že odhalení úniků stlačeného vzduchu a plynu se vám vždy vyplatí.

Vzduch a plyn – prakticky každé průmyslové odvětví na světě používá jedno nebo obojí. Vzduch a plyn jsou nedílnou a zároveň kritickou součástí procesů, na něž se denně spoléháme. Pokud je však nemáme pod kontrolou nebo nejsou správně používány, mohou způsobit škody na zařízeních, výrobcích i lidech. A o jaké škody se jedná? Níže je uvedeno několik příkladů úniku vzduchu nebo plynu z různých systémů a také toho, co se přihodilo.

Stlačené plyny

Stlačené plyny mohou být příčinou požárů, výbuchů a úniku kyslíku, což může znamenat smrtelné nebezpečí. Je známo, že riziko nastává, pokud jsou pracovníci dlouhodobě vystaveni toxickým plynům; jedná se například o zaměstnance, kteří pracují se stlačenými plyny nebo se pohybují v jejich blízkosti. Proto je problematika technických plynů předmětem jednání amerického ministerstva práce či Úřadu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (OSHA); účelem jednání je regulace a stanovení přípustných expozičních limitů (PEL), způsobu použití a přepravy. Mnoho států, např. Kalifornie, má stanoveny nižší hodnoty PEL, než doporučuje OSHA.

Vezměme si kupříkladu oxid uhličitý, který se běžně používá k chlazení či odlévání. V popisovaném případě se jednalo o silně zkorodovaný a již nefunkční regulátor tlaku (viz obr. 1). Regulátor byl připojen k zařízení, které používalo stlačený vzduch, dusík a oxid uhličitý. Protože na zařízení nebyly žádné viditelné nebo snadno zjistitelné problémy, tým pokračoval ve výměně poškozeného regulátoru tlaku za nový, jenže ten krátce nato přestal fungovat.

Pomocí akustické zobrazovací jednotky, která dokáže „slyšet“ úniky mimo lidské rozlišovací schopnosti, byla v blízkosti regulátoru tlaku zaznamenána menší netěsnost a únik oxidu uhličitého. Tento typ úniku může časem způsobit poškození (nebo korozi) součástí, což negativně ovlivní provozuschopnost či kvalitu. Úniky stlačeného plynu (jako ten v uvedeném případě) jsou hlavní příčinou mnoha poruch součástí, které často zůstávají nepovšimnuty.

Stlačený vzduch

Vedení stlačeného vzduchu je v mnoha továrnách epicentrem úspěchu či neúspěchu. Pokud jsou rozvody stlačeného vzduchu v maximální možné míře v pořádku, funguje podle očekávání i připojené pneumatické nářadí. Pokud jsou však vzduchová vedení poškozena, mohou být následky dosti neblahé. Například pokles tlaku je jev, který se projevuje hlavně na straně odběru kompresorového systému, takže pokud kompresor nedodává standardní objem vzduchu v kubických stopách za minutu (SCFM), nelze zajistit požadovaný provozní tlak liber na čtvereční palec (PSI) v přívodních hadicích.

Ve velké továrně se může vedení stlačeného vzduchu táhnout stovky metrů a procházet různými dalšími provozními systémy. Problémy v systému stlačeného vzduchu se mohou vyskytnout kdekoli na těchto trasách – včetně kompresoru, sušičky vzduchu, hlavního vedení nebo pneumatického nářadí, jako jsou pneumatické klíče, pneumatické vrtačky a pneumatické brusky. Netěsnosti snižují průtok vzduchu vedením, což má za následek nedostatečný tlak vzduchu pro správný chod zařízení.

Vezměme si příklad robotu typu pick-and-place s pneumatickými násadci. Robot odebírá materiály nebo výrobky z jednoho místa a přesouvá je na jiné místo k dalšímu zpracování. Pokud jsou ovládací mechanismus nebo sání slabé, mohly by vyzvednuté díly spadnout nebo nebudou umístěny na správné místo, což by ovlivnilo kvalitu výrobku (nebo by došlo k jeho úplnému znehodnocení). Často se při hlášení problémů s přísavkami vyměňují všechny součásti, protože je příliš obtížné identifikovat problém. Místo toho, aby byl kontrolován každý přísavný díl samostatně, mohl by být celý robot naskenován akustickou zobrazovací jednotkou, jež by přesně určila, které přísavné díly je třeba vyměnit, aby nedošlo k jejich dalšímu poškození (viz obr. 2).

2112PLE MAG Fluke Fig 2Obrázek 2: Robot typu pick‑and‑place s pneumatickými přísavkami. Průmyslová akustická zobrazovací jednotka Fluke ii900 zachytila únik vzduchu na jedné spodní přísavce

Finanční ztráty

Kromě potenciálních nákladů na kvalitu nebo prostoje jsou s netěsnými systémy stlačeného vzduchu spojeny i dodatečné finanční výdaje. Podle amerického ministerstva energetiky může pouze jedno netěsné 1/8palcové potrubí v systému stlačeného vzduchu přijít až na 2 500 dolarů ročně v nákladech na energii. A to je jen vzduch. Pokud se jedná o plyny, mohou se náklady vyšplhat do závratných výšek. Jeden revizní technik specializovaný na systémy stlačeného vzduchu dospěl k závěru, že celkové náklady zákazníka na rozvody dusíku jsou 65krát vyšší než náklady na vzduch a výdaje na rozvody argonu jsou 335krát vyšší než náklady na vzduch.

Justin Sheard je senior inženýr a specialista na průmyslové aplikace ve skupině Fluke Industrial Imaging. Má více než 20 let zkušeností s navrhováním příručních elektronických přístrojů. Během vývoje termokamer Fluke zastával vedoucí funkce a je autor více než 10 patentů. Ve své současné pozici aplikačního specialisty pracuje přímo se zákazníky, kterým nabízí školení a podporu při používání aplikací, a zároveň se seznamuje s jejich pracovními postupy a každodenními problémy. Díky svému jedinečnému vztahu s klienty ovlivňuje Sheard design výrobků, marketing a zákaznickou podporu. Získal magisterský titul v oboru strojního inženýrství na University of Minnesota a bakalářský titul v oboru fyziky na Bethel University.

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz