Изтичания на сгъстен въздух: Енергийната цена, скрита пред ушите ни

Ключови изводи

• Сгъстеният въздух е най-скъпата комунална услуга на единица доставена енергия в повечето заводи и има най-големи загуби от изтичане. Типична индустриална система за сгъстен въздух губи 20–30% от продукцията си заради течове — енергия, за която е платено, произведена и изпусната в атмосферата без извършена работа.
• Течовете не са скрити. Те са чуваеми. Проблемът е, че разходът е невидим: никой не приписва сметката за електроенергия на компресора на конкретните течове, които я причиняват, така че течовете никога не попадат в списъка с приоритети за поддръжка.
• Програма за откриване и отстраняване на течове е една от дейностите по поддръжка с най-висока възвръщаемост (ROI), защото спестяването на енергия е непрекъснато, а разходът за ремонт е минимален. Бариерата не е техническа; причината е, че течовете на сгъстен въздух попадат в празнината между поддръжката (която ги фиксира) и енергийния отдел (който плаща за тях).
• Решението е ежеквартално обследване за течове с ултразвукова детекция, всеки теч е етикиран и регистриран като работна заявка, и спестената енергия се приписва обратно така, че стойността на програмата да е видима. Заводите, които прилагат това, установяват, че ремонтът на течове се изплаща по-бързо от почти всяка друга инвестиция в поддръжка.

Защо течовете на сгъстения въздух никога не се отстраняват

Ако обходите повечето заводи, ще чуете течовете — шпайкване на фитинг, свистене на бързоразкачващ се съединител, въздишка от износено уплътнение на цилиндъра. Всеки ги чува. Почти никой не ги поправя. Причината е празнина в приписването.

Компресорът работи по-усилено, за да поддържа системното налягане при разходите от течовете. Това допълнително натоварване се проявява като разход за електроенергия в сметката на компресора. Но никой не свързва разхода за електроенергия с конкретните течове, които го причиняват. Екипът за поддръжка, който може да отстрани течовете, не плаща сметката за тока; екипът по енергия, който плаща сметката, не извършва ремонти. Течът остава в тази празнина — чуваем и необърнато внимание — с години.

Числата са красноречиви. Един единствен малък теч, от типа, който се чува, но едва се усеща, може да струва значително количество електроенергия годишно, работейки 24/7. Завод с десетки такива течове губи реални пари непрекъснато. И все пак, тъй като нито един отделен теч не е драматичен и разходът никога не се приписва, те никога не влизат в списъка с приоритети. Частта в статията за KPI в производството разглежда приписването на разходите за енергия, което прави това видимо.

Мащабът на загубата

Сгъстеният въздух е скъп, защото генерирането е неефективно. Голям дял от електроенергията, която влиза в компресора, се губи като топлина; само част от нея се превръща в използваем сгъстен въздух. Така че всяка единица сгъстен въздух, която изтича, представлява няколко единици електрическа енергия, изразходвана напразно по-навътре в системата. Затова теч, който изглежда малък по отношение на въздуха, е голям по отношение на разходите.

Проучвания в индустрията последователно посочват загуби от течове на сгъстен въздух в размер на 20–30% от общото производство на сгъстен въздух в заводи без активна програма за откриване на течове. За завод, който експлоатира няколко компресора непрекъснато, тези 20–30% са значителен годишен разход за електроенергия — обикновено най-голямата избегаема енергийна загуба в завода, по-голяма от осветлението и от повечето процесни неефективности. Статията за анализ на производствените загуби разглежда как това се свързва с по-широката картина на загубите.

Програмата за откриване и отстраняване на течове

Стъпка 1: Ултразвуково обследване

Течовете на сгъстен въздух излъчват ултразвуков звук — честоти над човешкото слухово възприятие — дори когато са твърде малки, за да се чуят директно. Ултразвуков детектор превръща тези сигнали в чуваем сигнал и локализира мястото на теча. Техник с детектор може да обходи системата за сгъстен въздух на завода за ден-два, откривайки течове, които са нечуваеми за човешкото ухо.

Обследването генерира списък: всеки теч, неговото местоположение, приблизителна тежест. Оценката е важна, защото позволява на програмата да приоритизира първо най-големите течове.

Стъпка 2: Етикиране и регистриране на всеки теч

Всеки открит теч получава физически етикет на мястото и работна заявка в CMMS. Етикирането предотвратява забравянето на теча между обследването и ремонта. Работната заявка съдържа местоположението, оценката за тежестта и приблизителната годишна стойност, така че ремонтът да има видима прикачена стойност. Частта за системите за управление на работни поръчки разглежда как тези генерирани от обследването заявки се приоритизират.

Стъпка 3: Ремонт при следващия прозорец за поддръжка

Повечето ремонти на течове в системи за сгъстен въздух са тривиални — стягане на фитинг, смяна на бързоразкачващ се съединител, подмяна на износено уплътнение, смяна на дължина влошен маркуч. Те не изискват специалист или дълъг прозорец; вписват се в нивото за опортюнистична поддръжка. Бариерата никога не е била трудността на ремонта; бариерата е, че течът никога не попада в списък.

Стъпка 4: Приписване на спестяването

След серията ремонти се измерва енергопотреблението на компресора спрямо базовата стойност преди ремонта. Намалението е стойността на програмата, която се приписва обратно на екипа по поддръжка, който е извършил работата. Това приписване е това, което поддържа финансирането на програмата; без него спестяването на енергия е невидимо и програмата се конкурира за време за поддръжка с по-видими задачи. Частта за графика за превантивна поддръжка разглежда как ежекварталното обследване става постоянна програма, а не еднократно действие.

Защо това е една от дейностите с най-висока възвръщаемост в поддръжката

Три причини ремонтът на течове в сгъстен въздух да превъзхожда повечето инвестиции в поддръжка:

• Спестяването е непрекъснато. Поправен теч спестява енергия 24 часа в денонощието, всеки ден, толкова дълго, колкото остане поправен. За разлика от еднократен ремонт, който предотвратява едно повреда, ремонтът на течове се изплаща постоянно.
• Разходът за ремонт е минимален. Повечето течове се оправят за няколко минути и с евтина част. Отношението между спестяване и разход за ремонт е огромно.
• Детекцията е евтина. Ултразвуков детектор е недълготраен/евтин инструмент, който се изплаща още при първото обследване. Няма нужда от инсталиране на сензори или интеграция на софтуер.

Комбинацията — непрекъснато спестяване, минимален разход за ремонт, евтина детекция — прави ремонта на течове да се изплаща по-бързо от почти всяка друга дейност по поддръжка. Единствената причина това да не е универсално разпространено е празнината в приписването, която държи течовете извън списъка с приоритети. Частта за анализ на първопричините разглежда как повтарящи се течове на едни и същи фитинги сочат към коренни причини, които си струва да бъдат отстранени за постоянно.

Как да предотвратим повторната поява на течовете

Течовете се повтарят. Появят се нови, когато фитингите се разхлабят от вибрации, уплътненията стареят, маркучите се влошават. Еднократно обследване дава еднократно спестяване, което ерозира през следващата година, докато възникват нови течове. Програмата трябва да бъде постоянна:

• Ежеквартално ултразвуково обследване на цялата система.
• Всеки теч се етикира и регистрира.
• Ремонт при следващия прозорец за поддръжка.
• Спестената енергия се измерва и приписва всеки квартал.

Заводите, които изпълняват ежекварталния цикъл, държат загубите от течове в еднозначни проценти (DOE оценява добре управлявана програма под 10% от продукцията); заводите, които правят еднократно обследване и спират, бързо се връщат към базовите 20–30% през следващата една-две години. Редовната дисциплина е това, което прави спестяването устойчиво.

Как Fabrico помага

Програмата за течове работи във всеки завод с ултразвуков детектор и CMMS. Където обединена платформа OEE + CMMS помага, е в приписването: работните заявки за течове, данните за енергията на компресора и изчислението на спестяването живеят на едно място, така че стойността на програмата е видим показател, а не твърдение, за което екипът по поддръжка трябва да се бори. Fabrico е изградена така, че спестената енергия от ремонтите на течове да се приписва обратно на работата, която я е произвела. За да видите как изглежда изглед за проследяване на програмата за течове, запишете демонстрация.

Често задавани въпроси

Колко струва ултразвуков детектор за течове?

Един базов индустриален ултразвуков детектор е евтин инструмент в сравнение със спестяванията от първото обследване. Той се изплаща още при първия кръг ремонти в повечето заводи. Няма текущи разходи, освен времето на техника за провеждане на обследването.

Можем ли просто да слушаме за течове вместо да използваме ултразвук?

Аудиторната (слухова) проверка открива големите течове, но пропуска многото малки, които са нечуваеми над шума в завода. Малките течове колективно често са по-голяма загуба от няколкото големи. Ултразвуковата детекция намира и двете; босото ухо намира само очевидните.

А може ли просто да намалим работното налягане вместо това?

Понижаването на системното налягане намалява загубите от течове (течовете протичат по-малко при по-ниско налягане) и си струва да се направи там, където процесът го позволява. Но това третира симптома, а не причината. Течовете все още са там и все още губят енергия; намаляването на налягането просто намалява загубата донякъде. Поправете течовете и оптимизирайте зададеното налягане — двете са допълващи се мерки.

Как да оценим разхода на конкретен теч?

Тежестта на теча (оценена от ултразвуковия сигнал и размера на отвора) се преобразува в загуба на въздушен поток, която от своя страна се трансформира в разход за енергия на компресора. Оценката е приблизителна, но достатъчно добра за приоритизиране. Точният брой има по-малко значение от подреждането на течовете по тежест.

Коя е най-честата грешка при внедряване?

Да проведеш еднократно обследване, да отпразнуваш спестяването и да не го превърнеш в постоянна ежеквартална програма. Течовете се връщат. Еднократното спестяване ерозира в рамките на две години. Повтарящото се обследване е това, което прави програмата устойчиво намаляване на енергията, а не еднократно постижение за едно тримесечие.