Zajistěte bezpečnou a účinnou distribuci plynu v podniku

Obrázek 1: Nezjištěné úniky a neefektivní používání plynových láhví mohou vést k dodatečným výdajům, pokud zůstanou tyto problémy nevyřešeny. Všechny obrázky byly publikovány se svolením společnosti Swagelok Obrázek 1: Nezjištěné úniky a neefektivní používání plynových láhví mohou vést k dodatečným výdajům, pokud zůstanou tyto problémy nevyřešeny. Všechny obrázky byly publikovány se svolením společnosti Swagelok

Optimalizujte rozvodné systémy, což povede ke snížení provozních nákladů.

Zajištění bezpečných a nepřetržitých dodávek primárních a speciálních plynů pro podporu kritických procesů je důležité pro řadu laboratoří, testovacích center a průmyslových závodů. Zodpovědnost za to, aby systémy distribuce plynů fungovaly na špičkové úrovni, často nesou manažeři, inženýři a provozní pracovníci laboratoří a další zaměstnanci zajišťující funkční spolehlivost zařízení. Bohužel se mnoho provozů potýká s omezenými interními zdroji a neefektivními postupy, které mohou ztěžovat řádnou údržbu těchto systémů.

Pokud jsou například plynové lahve používány neefektivně nebo nejsou zjištěny úniky, mohou se podnikům hromadit zbytečné dodatečné náklady (viz obr. 1). Některé podniky také nemají k dispozici přesná schémata systémů, což může ztěžovat diagnostiku problémů. V neposlední řadě může dojít k předčasným komplikacím a nákladným zpožděním, pokud je nutné testy opakovat nebo jsou výsledky považovány za nepřesné.

Pro zlepšení hodnocení plynovodních rozvodů a identifikaci případných problémů je možné si najmout zkušené externí konzultanty, kteří se na systémy podívají nezaujatým pohledem a identifikují oblasti, jež je třeba optimalizovat. Tento nový pohled často vede k odhalení problémových míst, která by jinak mohla být přehlédnuta. Tato praxe poskytuje příležitost odstranit všechny předchozí domněnky a zhodnotit, jak byl systém od základu vybudován.

Proč dochází k problémům?

Neefektivita konstrukčního řešení, špatně fungující komponenty nebo jiné faktory mohou bránit správnému fungování systému. Například nevhodně zvolené regulační prvky mohou mít nesmírně negativní vliv na výkonnost systému. Výběr správných regulátorů je specializovaná dovednost, kterou nemusí mít všechny podniky k dispozici, takže může být užitečné spolupracovat s ověřeným dodavatelem, aby bylo zajištěno, že tyto komponenty budou funkční hned napoprvé.

Vzhledem k tomu, že jde o komplexní systémy, je často obtížné a časově náročné řešit všechny problémy, jimž distribuční systémy plynu čelí. Manažeři podniků mohou řešit jiné, zjevnější obtíže, kterým je třeba věnovat okamžitou pozornost, nebo si vůbec nemusejí být vědomi těžkostí, s nimiž se příslušné systémy potýkají. To může vést k přetrvávajícím problémům, které mohou podniky v krátkodobém i dlouhodobém horizontu stát nemalé finanční prostředky. Aby k tomu nedocházelo, může zkušený externí provozní inženýr pomoci správně vybudovat systém tím, že specifikuje odpovídající komponenty a upozorní manažery podniku na případné neefektivní prvky nacházející se v současném systému.

Poradenství v oblasti systémů a úspor

Většina rozvodů plynu se zaměřuje na regulaci tlaku přepravovaných plynů a obvykle se skládá ze čtyř subsystémů: vstupní přípojka zdroje plynu, primární regulace tlaku plynu, automatický přepínač a regulace v místě spotřeby/odběru.

PLE2109 MAG Swagelok Figure 2 Obrázek 2: Sestava vstupní přípojky zdroje plynu (SSI) od společnosti Swagelok vytváří spojení mezi zdrojem vysokotlakého plynu a distribučním systémem a zajišťuje, že plyn může být bezpečným způsobem přiváděn do primární regulace tlaku plynu nebo do automatického přepínače

Vstupní přípojka zdroje plynu (viz obr. 2) spojuje vysokotlaký zdroj plynu s distribučním systémem plynu. Důležité je, že vstup musí být sestaven s příslušnými přípojkami lahví, s hadicemi, trubkami, filtry, odvzdušňovacími, proplachovacími a odlehčovacími funkcemi. Některé panely na rozvod plynu nemusejí obsahovat standardní rozměry přípojek ke zdroji. Vždy si proto ověřte jednotlivé komponenty a to, že na rozváděči budou nainstalovány náležité přípojky k tlakovým láhvím. Některé vysokotlaké anebo nebezpečné plyny (včetně kyslíku) rovněž vyžadují použití speciálních konstrukčních materiálů.

PLE2109 MAG Swagelok Figure 3Obrázek 3: Ovládací plynový panel jakožto primární regulátor tlaku plynu provádí první redukci tlaku zdrojového plynu a zajišťuje, aby byl do dalšího stupně systému dodáván se správným průtokem

Primární regulace tlaku plynu (viz obr. 3) dokončí první redukci tlaku a zajistí, aby byl zdrojový plyn dodáván do dalšího stupně systému se správným průtokem. Redukce se provádí buď pomocí jednoho regulátoru tlaku, nebo pomocí uspořádání se dvěma regulátory. Určení správného vstupního a výstupního tlaku je náročné. Je například důležité vzít v úvahu rozdíly mezi médii, jako je čpavek, který se plní do láhví při tlaku kolem 8 barů (116 psi), a dusík, jenž může být plněn při tlaku 300 barů (4 351 psi). Přitom mnoho láhví, které používají dvoustupňový regulátor tlaku, jej ve skutečnosti nemusí vyžadovat. To může představovat příležitost k úspoře nákladů.

PLE2109 MAG Swagelok Figure 4Obrázek 4: Systém automatického přepínání plynule přepíná z jednoho zdroje plynu na druhý, aby zajistil nepřerušovanou dodávku, a zároveň pomáhá snižovat množství zbývajícího nevyužitého plynu v láhvích

Automatické přepínání (viz obr. 4) plynule přepíná z jednoho zdroje plynu na druhý, aby bylo zajištěno nepřerušované zásobování. To se provádí prostřednictvím odstupňovaných nastavených bodů dvou regulátorů tlaku, což umožňuje, aby systém pokračoval v provozu při změně primárního zdroje plynu. Doporučuje se hledat řešení, které by umožňovalo měnit tlaky při přepínání, aby se plynové láhve co nejefektivněji využily.

PLE2109 MAG Swagelok Figure 5Obrázek 5: Místo odběru zajišťuje kritický, poslední stupeň regulace tlaku před samotným použitím plynu

Odběrné místo (viz obr. 5) zajišťuje kritický, poslední stupeň regulace. Tyto subsystémy, jež jsou vybaveny obvykle regulátorem tlaku, manometrem a uzavíracím ventilem, poskytují obsluze pohodlný a přesný způsob regulace tlaku. Tam, kde je přijatelný proměnlivý tlak v potrubí mezi primární regulací tlaku plynu a odběrným místem, lze použít jednostupňový regulátor tlaku a snížit tak náklady a míru složitosti systému.

Použití kvalitních komponent výrazně sníží počet přerušení provozu

Výběr kvalitních komponent pro rozvody plynu je pro jejich provozní spolehlivost zásadní. Pokud jsou systémy zkonstruovány z vysoce kvalitních komponent, sníží se náklady na práci spojenou s údržbou, čímž se zvýší celková ziskovost zařízení.

Plynové rozvody by měly být také navrženy tak, aby se daly snadněji servisovat. Aby se zkrátil čas potřebný k přístupu ke komponentám kvůli opravám nebo výměnám, měli by správci zařízení používat místo závitových šroubení šroubení svěrná. Tyto armatury nejenže umožňují flexibilně měnit komponenty namísto výměny celých panelů, ale poskytují technikům možnost pracovat efektivněji a zároveň snižují možnost náhodného poškození komponent při opravách.

Kromě toho by podniky měly zdůrazňovat potřebu používat vysoce kvalitní regulátory, protože jsou celkově kritickými součástmi rozvodů plynu. Nejkvalitnější regulátory byly testovány a dimenzovány na miliony cyklů a mohou vydržet tak dlouho, dokud je systém v provozu. Instalace odpovídajících regulátorů může eliminovat nutnost jejich výměny vůbec, což sníží náklady na pracovní sílu a případné prostoje a současně zvýší výkonnostní a bezpečnostní profily systémů.

Specialisté přinášejí přidanou hodnotu

V případě pochybností může mít smysl přizvat profesionální poradce zabývající se regulací tlaku, kteří vyhodnotí systém z hlediska možností modernizace, poskytnou pokyny pro správné dimenzování a výběr regulátoru a dohlédnou na návrh a montáž technických řešení. Poradci, kteří jsou obeznámeni s konkrétními problémy při dodávkách plynu, vám budou schopni nabídnout:

  • návrhy, jak lze stávající systémy upravit, aby splňovaly nové požadavky (často se staré rozvody zbytečně likvidují – nezapomeňte se zeptat na řešení navržená tak, aby sloužila dlouho);
  • možnost snadno pořídit plynové rozvodné panely sestavené a vyzkoušené renomovanými montážními firmami, jež pracují ve specializovaných střediscích (potenciální snížení času, nákladů a rizik na rozdíl od panelů sestavených na místě méně zkušenými montážními firmami);
  • nezaujaté doporučení, které klade potřeby podniku na první místo (poradce, jenž nemá na systému nebo jeho provozu žádný předchozí vlastnický podíl, může nabídnout nestranné poradenství).

Poradci mohou také pomoci zabránit úniku toxických a hořlavých plynů a zajistit, aby panely byly zřetelně označeny a uvedené pokyny byly jednoznačně srozumitelné. V neposlední řadě jsou schopni nabídnout instrukce, jak správně navrhnout systémy, aby se snadno ovládaly a aby bylo možné jednoduše diagnostikovat případné poruchy (viz obr. 6).

PLE2109 MAG Swagelok Figure 6Obrázek 6: Provozní technici z řad externích dodavatelů mohou poskytnout klíčové analýzy za účelem modernizace systému, informovat o dimenzování a výběru regulátoru a řídit návrh a montáž technických řešení

Bez ohledu na to, co je třeba provést se systémem rozvodu plynu v podniku (ať už se jedná o kompletní výměnu, nebo jen o snahu pochopit, proč podnik vyměňuje láhve s plynem dříve, než jsou prázdné), mohou externí specialisté na regulaci tlaku pomoci diagnostikovat problémy a navrhnout nákladově efektivní řešení. Tyto podněty pomohou podnikům maximalizovat investice do systémů distribuce plynu a ochránit hospodářské výsledky.

Karim Mahraz, autor článku, je produktový manažer specializující se na analyzační přístroje a zakázková řešení ve společnosti Swagelok.

Obrázek 3: Ovládací plynový panel jakožto primární regulátor tlaku plynu provádí první redukci tlaku zdrojového plynu a zajišťuje, aby byl do dalšího stupně systému dodáván se správným průtokem

Obrázek 4: Systém automatického přepínání plynule přepíná z jednoho zdroje plynu na druhý, aby zajistil nepřerušovanou dodávku, a zároveň pomáhá snižovat množství zbývajícího nevyužitého plynu v láhvích

Obrázek 5: Místo odběru zajišťuje kritický, poslední stupeň regulace tlaku před samotným použitím plynu

Obrázek 6: Provozní technici z řad externích dodavatelů mohou poskytnout klíčové analýzy za účelem modernizace systému, informovat o dimenzování a výběru regulátoru a řídit návrh a montáž technických řešení

 

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