Basınçlı hava, çoğu üretim tesisindeki en pahalı ve en az dikkatli yönetilen hizmettir. Kompresörleri çalıştırmak için harcanan elektrik, basınçlı havanın yaşam döngüsü maliyetinin yüzde yetmişinden seksenine kadarını oluşturur. Son iki yılda resmi bir kaçak programı yürütülmemiş bir tesiste kaçak genellikle basınçlı hava hacminin yüzde yirmisini ile kırkını tüketir. Bu sayıları birleştirdiğinizde kaçak, basınçlı hava sistemindeki toplam elektrik harcamasının yüzde onbeşi ile otuzu arasında bir yere denk gelir; bir bilançoda görünür olsaydı bir sermaye projesini finanse edecek kadar büyük bir rakam.
Bilançoda görünmemesinin nedeni, kompresör ile kaçak arasında hiçbir sayacın olmamasıdır. Elektrik tüketimi fatura olarak karşıya çıkar. Kaybedilen hava hacmi hiçbir yerde görünmez. Bu görünmezlik, kaçak programlarının çözmeye tasarlandığı temel sorundur ve aynı zamanda kaçak programlarının sürdürülebilir tasarruf sağlamakta bu kadar sık başarısız olmasının nedenidir.
Ultrasonik tespit aslında neyi tespit eder
Bağlantılarda, rakorlarda, hortumlar, silindir mil keçeleri, kondensat drenajları, basınç regülatörleri ve yağlayıcı keçelerde basınçlı hava kaçakları türbülanslı akış oluşturur. Basınçlı sistemde türbülanslı akış, ultrasonik emisyonlar üretir; 38 ile 42 kHz aralığında akustik enerji; bu enerji hava içinde ilerler ve kaçak frekans aralığı ortam endüstriyel gürültü tabanının üzerinde olduğundan fabrika ortamında bile beş metreye kadar olan mesafelerden yönlü ultrasonik sensörle tespit edilebilir.
Ultrasonik alet kullanıcıya kaçağın ne kadar büyük olduğunu söylemez. Belirli bir konumda kaçak bulunduğunu söyler ve kaçak yoğunluğuyla orantılı bir sinyal gücü değeri verir; ancak önemli uyarılarla: Sinyal gücü mesafeye, yönelime, yüzey yansımasına ve arka plan gürültüsüne bağlıdır. Aynı sinyal gücünü alettte üreten farklı mesafelerdeki iki kaçağın akış hızları çok farklı olabilir. Ultrasonik veriden akış hızı tahmini, ya alete özgü kalibre edilmiş bir dönüşüm faktörü ya da izole rakordan doğrudan basınç düşüm testi gerektirir.
Pratik çıkarım şudur: Ultrasonik taramalar kaçak konumlarını tanımlar; kendi başlarına güvenilir bir toplam kaçak hacmi sayısı üretmezler. Toplam sistem kaçağı, kompresör yük/boşaltma döngüsü yöntemiyle daha iyi ölçülür; dağıtım sistemini aktif kullanıcılardan izole ederek ve sistemi birden fazla döngü boyunca üst ayar noktasından alt ayar noktasına düşürmesi için geçen süreyi ölçerek ya da sabit üretimde kompresör çalışma saatlerini sistemin en son kaçaksız doğrulandığı zamanda kurulan temel çizgiyle karşılaştırarak.
Taramaların tasarruf değil liste üretmesinin nedeni
Sekiz yüz kullanım noktasıyla elli bin metrekarelik orta büyüklükte bir üretim tesisinin ultrasonik taraması, yetkin bir iki kişilik ekip tarafından tek vardiyada genellikle altmış ile iki yüz arasında kaçak noktası tanımlar. Tablo haline getirilmiş, fotoğraflanmış ve raporlanmış bu altmış ila iki yüz kaçak noktası, tarama yüklenicisinin teslimabileceği çıktıyı temsil eder.
Bu rapor ile gerçek enerji tasarrufu arasındaki uçurum, raporun tesliminden sonra yaşanan her şeydir. Taramadan önce iş yönetimi sürecini düşünmemiş bir tesiste rapor bakıma e-postalanır, biri kalemlerin bir bölümünü CMMS'e girer, aciliyeti reaktif bakım talepleriyle rekabet eder ve iki ay sonra tanımlanan kaçakların yüzde kırkı onarılmıştır; çoğunlukla kolay olanlar, hiçbir şey doğrulanmamıştır.
Bu noktada biri ölçerse, kompresör yükündeki ölçülen azalma, tüm kaçaklar onarılsaydı elde edilecek olanın tipik olarak yüzde otuzu ile ellisidir. Kalan onarılmamış kaçaklar enerji tüketmeye devam eder. Sistem çalışmaya devam ettikçe yeni kaçaklar gelişir. Altı ila on iki ay içinde toplam kaçak, tarama öncesi seviyeye yakın geri döner.
Bu bir teknoloji sorunu değildir. İş yönetimi ve hesap verebilirlik sorunudur.
Etkili bir programın tarama başlamadan neye benzediği
Kalıcı tasarruf sağlayan bir kaçak programı, ultrasonik alet ekipman odasından çıkmadan önce tasarlanır. Tasarım dört soruyu ele alır.
Birincisi: Onarımlar iş emri olarak nasıl oluşturulacak, atanacak ve izlenecek? Tarama verisi, e-posta ekindeki bir tablo olarak değil, doğrudan CMMS'e iş emirleri olarak akmalıdır. Her iş emrinin atanmış bir işi, tahmini kaçak büyüklüğüne ve konum erişilebilirliğine dayalı bir önceliği ve bir son tarihi olması gerekir. Öncelik şeması, tahmini hacmin yüzde seksenini temsil eden yüzde yirmi kaçağın ilk otuz gün içinde onarılmasını sağlamalıdır.
İkincisi: Onarımlar nasıl doğrulanacak? Doğrulama, iş emrinin kapalı olduğunu kontrol etmek değil; onarılan konuma ultrasonik aletle geri dönmek anlamına gelir. Yerini değiştirme yerine sıkıştırılmış bir rakorda daha az kaçak olabilir ancak yeniden onarım eşiğini aşıyor olabilir. Doğrulama verisi sisteme geçer ya da başarısız olarak geri girer, başarısızlıklar iş emrini yeniden açar.
Üçüncüsü: Toplam sistem faydası nasıl ölçülecek? Taramadan önceki kompresör yük/boşaltma döngüsü ölçümü temel çizgiyi oluşturur. Aynı ölçüm, altmış günlük onarım sonrasında ve altı ay sonra tekrarlanır. Altı aylık ölçüm, tanımlanmış bir eşiğin ötesinde gerileme gösterirse; diyelim ki başlangıç kaçak hacminin yüzde ellisinden fazlasına dönüş; en yoğun trafikli alanların kısmi yeniden taraması otomatik olarak tetiklenir, bir sonraki yıllık program döngüsünü beklemez.
Dördüncüsü: Bunu kalıcı olarak kim üstlenecek? Bir yüklenici tarafından yönetilen yıllık etkinlik olan bir basınçlı hava kaçak programının, taramalar arasındaki on bir ay boyunca sahibi yoktur. Kompresör yük trendi verilerini aylık olarak inceleyen ve araştırma için anomalileri işaretleyen atanmış bir tesis mühendisi olan programın bir sahibi vardır. Sahiplik kararı, ilk taramadan önce alınır, sonrasında değil.
Onarım maliyeti ve parça seçim sorunu
Basınçlı hava kaçakları belirli bileşen türleri etrafında kümelenir. Poliüretan push-to-connect rakolar; pnömatik alet bağlantıları, silindir beslemeleri ve enstrümantasyon hatları için yaygın biçimde kullanılır; yüksek frekanslı kaçak kaynağıdır çünkü manşon kavrama mekanizması tekrarlı hortum takma ve çıkarmayla bozulur ve hortumun kendisi tutarlı bir sızdırmazlık sağlayan yüzey aşınması geliştirir.
Sızan push-to-connect rakorda doğru onarım genellikle hem rako hem de hortum ucunun değiştirilmesidir, yeniden sıkmak değil. Manşon aşınmış olduğu için sızan push-to-connect rakoru yeniden sıkmak, haftalar içinde yeniden ortaya çıkan bir kaçak üretir. Yeni bir rakor ve taze kesilmiş hortumla değiştirme yaklaşık olarak aynı teknisyen iş süresine mal olur ve genellikle üç doların altında olan bir rakor maliyeti ekler; yıllık yüzlerce dolarlık elektrik tüketen bir kaçağa karşılık.
Aynı mantık, çatlak ya da aşınma hasarı olan basınçlı hava hortumlarına da uygulanır. Bantla sarmak ya da çatlak hortum gövdesine dişli sızdırmazlık maddesi uygulamak onarım değildir; geciktirilmiş arıza. On sekiz dolara düzgün biçimde değiştirilen bir hortum, üç aylık yeniden taramada kaçak listesine geri dönmeyecektir. Bantlanmış bir hortum gönderilecektir.
Düzgün onarımın kestirme onarıma karşı ekonomik gerekçesi, 6 bar üzerindeki herhangi bir sistem basıncında bunaltıcıdır. Basınçlı hava kaçak düzeltmelerini düzgün biçimde korunması gereken bir enerji varlığı yerine mümkün olduğunca hızlı kapatılması gereken can sıkıcı bir iş olarak gören onarım kültürü olduğunda ortaya çıkmaz.
Basınç sistemi tasarımı ve kaçak hızı ilişkisi
Bir orifisten geçen kaçak akış hızı, yukarı akış basıncıyla orantılıdır. 7 bar sistem basıncında bir milimetrelik çaplı bir orifis dakikada yaklaşık yirmi beş litre serbest hava geçirir. 6 bar'da aynı orifis dakikada yaklaşık yirmi iki litre geçirir. Sistem basıncını bir bar azaltmak, tek bir rakoru onarmadan tüm kaçak popülasyonunda kaçak akış hızını yaklaşık yüzde on azaltır.
Bu argüman, kaçak taramasına paralel bir aktivite olarak sistem basınç denetimini destekler. Pek çok basınçlı hava sistemi; gerçek kullanıcı gereksinimlerinin mühendislik değerlendirmesine göre değil, tarihi uygulamaya ya da tesisteki tek en yüksek talep gören alete göre ayarlanmış basınçta çalışır. O zamandan beri değiştirilen eski bir presi tatmin etmek için 7,5 bar'a ayarlanmış bir sistem, her çalışma saati için tüm tesise fazladan sıkıştırma enerjisine mal olmaktadır.
Basınç denetimi, dağıtım sisteminin her bölgesini o bölgedeki aletler ve prosesler için gerçekten gerekli basınca göre eşler. Bölge basıncının düşürülebildiği yerlerde yerel regülatörler daha düşük ayarlanabilir. Belirli yüksek basınçlı kullanıcıların tanımlanıp izole edilebildiği yerlerde, ayrı bir yüksek basınç hattı onlara hizmet ederken ana sistem daha düşük basınçta çalışabilir. Sistem basıncında bir bar'lık düşüşün enerji tasarrufları, kaçak hacminde yüzde elli azalmayla aynı mertebeye gelir ve basınç düşüşü bir kez sağlanır, bakım bozunma riski olmaksızın.
Kondensat drenajı: en tutarlı israf kaynağı
Otomatik kondensat drenajları, basınçlı hava sisteminde en sık arızalanan bileşenler arasındadır. Şamandıralı drenajlar açık konumda arızalanarak sürekli basınçlı hava boşaltır. Yanlış döngü ayarlı elektronik zamanlayıcılı drenajlar kondensat dışarı atarken havayla birlikte boşaltır; her drenaj döngüsünde basınçlı havayı israf eder ya da hiç drenaj yapmaz ve kondensatın dağıtım sistemine taşınmasına izin verir.
Kondensat drenaj doğrulamasını içermeyen basınçlı hava kaçak taraması eksiktir. Drenaj kayıpları genellikle tek rakorda kaçaktan daha büyüktür; büyük bir soğutucu kurutucudaki arızalı açık şamandıralı drenaj dakikada elli ila yüz litrelik sistem kaçağını temsil edebilir; tarama listesindeki en küçük yirmi rakorda kaçağın toplamına eşdeğer.
Uygun drenaj doğrulaması, her drenajın normal üretim basıncı altında en az bir tam drenaj döngüsü boyunca gözlemlenmesini gerektirir. Doğru çalışan sıfır kayıplı elektronik drenaj kısa süre ateşler ve temiz kapanır; arızalı drenaj ya sürekli üfler ya hiç ateşlemez ya da belirgin biçimde kondensattan fazla hava boşaltan bir patlamayla ateşler. Gözlem drenaj başına üç dakika sürer. Otuz kondensatlı bir tesiste doksan dakika. Arızalı iki açık drenaj bulup düzeltmenin enerji tasarrufu genellikle yirmi rakoru onarmaktan elde edilen tasarrufları aşar.
Tasarrufların nerede ölçüldüğü ve nerede raporlanması gerektiği
Basınçlı hava kaçak programlarının kalıcı tesis yönetimi uygulamasına dönüşmesinin önündeki son engel görünürlüktür. Kaçak onarımından elde edilen elektrik tasarrufu, standart yönetim raporlama yapısında hiçbir yerde satır kalemi olarak görünmez. Toplam elektrik maliyetindeki azalma olarak görünür; bu da genellikle belirli bakım faaliyetlerine değil, üretim hacmine, hava koşullarına bağlı HVAC yüküne ya da enerji piyasası fiyat değişikliklerine atfedilir.
Çözüm, kompresör yük faktörünün kalıcı bir KPI olmasıdır; mevcut üretim hacminde kompresör çıkışının nominal kompresör kapasitesine oranı, aylık olarak takip edilir ve üretim verimliliği metrikleriyle birlikte raporlanır. Kaçak onarımı kompresör yük faktörünü yüzde altmış ikiden yüzde kırk sekize düşürdüğünde, bu sayı görünür ve atfedilebilirdir. Yük faktörü altı ay sonra yüzde elli beşe geri döndüğünde, gerileme görünür hale gelir ve fatura gürültüsüne gömülmek yerine araştırmayı tetikler.
Basınçlı hava kaçak programları bir proje değildir. Bir bakım disiplinidir. Onları disiplin olarak ele alan tesisler; sahiplik, ölçüm ve raporlamayla; tasarrufu sürdürür. Onları proje olarak ele alan tesisler; bir tarama, bir rapor ve bir yüklenici faturasıyla; her iki yılda neredeyden başladıklarından başlar.