Ultradźwiękowa diagnostyka instalacji sprężonego powietrza

Inspekcja diagnostyczna instalacji sprężonego powietrza zwykle wymaga obchodu instalacji, w trakcie którego dokonuje się: [3]:

• skanowania obszarów potencjalnie podejrzanych,
• detekcji wycieku,
• lokalizacji źródła dźwięku i miejsca wycieku,
• oszacowania rozmiaru wycieku,
• naprawy,
• sprawdzenia skuteczności naprawy.

Częstotliwość inspekcji zależy od rozmiaru i znaczenia instalacji. Zwykle zaleca się wykonywanie 3-4 inspekcji rocznie. W przypadku elementów krytycznych lub ruchomych instalacji badania powinny być wykonywane co miesiąc.

Inspekcja instalacji sprężonego powietrza

Dokonując inspekcji, należy sprawdzać takie elementy instalacji jak [3, 5]:

• połączenia wszystkich elementów instalacji,
• szybkozłączki,
• filtry,
• cylindry pneumatyczne,
• zespoły osuszaczy,
• regulatory ciśnienia,
• węże gumowe i wykonane z tworzyw sztucznych,
• zespoły smarujące,
• zawory odcinające i regulacyjne,
• odwadniacze,
• pozostałe elementy instalacji.

Inspekcja zwykle przebiega zgodnie ze schematem „od ogółu do szczegółu”. W pierwszej kolejności przeprowadza się więc ogólne skanowanie okolicy badanego elementu instalacji przy ustawionej maksymalnej czułości miernika. Wyciek słyszany jest w słuchawkach przez operatora jako syczenie. Po pojawieniu charakterystycznego dźwięku w następnych krokach należy zbliżać się do źródła dźwięku, jednocześnie zmniejszając czułość. Proces ten powinien trwać do momentu uzyskania najwyższej amplitudy sygnału przy małej czułości. Sygnał i parametry nieszczelności należy zarejestrować, a miejsce wycieku oznakować w celu łatwej lokalizacji przez służby remontowe. Na potrzeby raportu warto zebrać jak najwięcej informacji o charakterze nieszczelności, miejscu występowania oraz potencjalnych przyczynach wystąpienia. W przypadku trudno dostępnych miejsc inspekcji można wykorzystać mikrofon z elastyczną przedłużką (gęsią szyją). Z uwagi na zdolności do odbijania się fal ultradźwiękowych od twardych powierzchni przy lokalizacji trudno dostępnych źródeł można również wykorzystać te elementy odbijające. Niczym zwierciadło pozwalają one na detekcję i lokalizację wycieku.

Podczas badania wycieków należy pamiętać, że przyrządy ultradźwiękowe nie wskazują bezpośrednio miejsca wycieku, lecz źródło emisji ultradźwiękowej. Stąd też podczas badań konieczne jest zwracanie szczególnej uwagi na fale odbite oraz źródła zewnętrzne mogące zakłócać detekcję i lokalizację źródła wycieku. Warto również nadmienić, że metodami ultradźwiękowymi nie jest możliwe wykrycie wszystkich wycieków, a szczególnie tych z miejsc niedostępnych pomiarowo. W przypadku trudno wykrywalnych lub trudnych w lokalizacji wycieków obszar potencjalnego występowania wycieku pokrywa się substancją pieniącą. Okazuje się, że detektor ultradźwiękowy jest także w stanie wykryć powstawanie i pękanie małych pęcherzyków gazu niewidocznych gołym okiem.

Podsumowanie

Poszukiwanie, lokalizacja i eliminacja nieszczelności instalacji sprężonego powietrza niewątpliwie są jednymi z podstawowych zadań na drodze do optymalizacji produkcji sprężonego powietrza i podniesienia efektywności energetycznej przedsiębiorstwa. Jednak warto również zwrócić uwagę na możliwości optymalizacji pracy kompresorów. Ważna jest także eliminacja czynności, przy których można ograniczyć lub wyeliminować zużycie sprężonego powietrza (np. czyszczenie maszyn). Pomocne jest także zastąpienie urządzeń pneumatycznych urządzeniami elektrycznymi (np. siłowniki) itp.

Komentarz ekspercki

Michał Domin kierownik Działu Aparatury Diagnostycznej w PT Signal

Rosnąca świadomość kosztów energii, spadku wydajności instalacji podciśnieniowych, problemów jakościowych form próżniowych, odpowiedniej diagnostyki predyktywnej maszyn powoduje, że rośnie popularność ultradźwiękowej detekcji. Rynek oferuje wiele modeli. Część urządzeń o bardzo rozbudowanych funkcjach diagnostyczno-analitycznych jest przeznaczona dla wyspecjalizowanych firm serwisowych o dużej wiedzy i doświadczeniu operatorów. Ich zadaniem jest nie tyle wykrywanie usterki, co raczej określanie jej rodzaju, przyczyny itd. Druga część produktów skupia się na codziennej pracy w zakładzie, gdzie do sprawdzenia są tysiące punktów, łożysk czy silników. W tym przypadku zadaniem użytkownika jest raczej jedynie wstępne wykrycie problemu, aby specjalista mógł go dokładnie zdiagnozować w czasie postoju zakładu lub serwis instalacji mógł naprawić nieszczelność.

Specjaliści sami dokładnie przeanalizują swoje potrzeby. Natomiast użytkownicy w zakładach (oprócz standardowych parametrów detekcyjnych) powinni zwrócić uwagę na funkcjonalność w warunkach zakładu. Prosty interfejs, identyfikacja wzrokowa czy łatwe automatyczne oprogramowanie będą bardziej przydatne dla niedoświadczonego użytkownika niż skomplikowane funkcje analityczne. Najnowszą formą wartą uwagi jest połączenie kamery i detekcji ultradźwięków. Podobnie jak pojawienie się kamery w pomiarach temperatury czy wibracji, także tutaj jej zadaniem jest ułatwienie i przyspieszenie pracy (szczególnie w przypadku rozległej instalacji).

Piśmiennictwo

1. Karta katalogowa przyrządu LeakShooter. https://www.detektory.pl/pliki/LKS1000%20Leakshooter%20karta%20katalogowa.pdf [dostęp: 29.10.2019 r.].
2. Rienstra A.: Ultrasound Detection. Predictive Maintenance for the Masses. SDT Ultrasound Solution, White Papers.
3. SDT Ultrasound Solution. Compressed Air-Leak Surveyor Handbook. 3^ed., SDT North America Ltd., Cobourg, 2009.
4. Šešlija D., Ignjatovic I., Dudic S., B. Lagod: Potential energy savings in compressed air systems in Serbia. „Afr. J. Bus. Manag.”, 5 (14) (2011), pp. 5637-5645.
5. UE Systems Inc. Compressed Air Ultrasonic Leak Detection Guide. White Papers.

Może Cię również zainteresować >>

Galeria

Zobacz więcej