De usynlige kostnadene ved trykkluftlekkasjer

Den dyre, rensede trykkluften som slipper ut ubrukt gjennom lekkasjer, er kostbar og belaster kompressorenes grunnlast. I denne artikkelen vil vi analysere de økonomiske og miljømessige konsekvensene av disse lekkasjene og presentere konkrete løsninger for å redusere disse tapene.

For å illustrere de økonomiske og miljømessige konsekvensene av trykkluftlekkasjer kan du se på følgende regneeksempel, der tre lekkasjer kobles sammen med forbruk, kostnader og CO2-utslipp.

Driftstimene som en lekkasje forsynes permanent med trykkluft, genererer det årlige trykkluftforbruket og dermed også energikostnadene og CO2-utslippene.

Driftstimer: 8000 timer/år under trykk

Hvis du multipliserer strømprisen i €/kWh med den spesifikke effekten i kWh/m³, får du energikostnadene for trykkluft i € per m³. Følgende artikkel (lenke) forklarer nøyaktig hvordan den spesifikke effekten for trykkluftproduksjon og -behandling kan måles for nøyaktig beregning av energikostnadene for trykkluft.

Energikostnader for trykkluft: 0,21 €/kWh * 0,12 kWh/m³ = 2,52 € cent/m³

CO2-utslipp Tyskland: 0,434 KG CO2 / kWh [Federal Environment Agency 2022 Germany]

Tap av volumstrøm	Trykkluft per år	Energi i kWh per år	Energikostnader per år	CO2-utslipp per år
1 liter / minutt	480 m³ / a	57,6 kWh / år	12,09 € / år	24,99 kg CO2
10 liter / minutt	4800 m³ / a	576 kWh / år	120,9 € / år	249,9 kg CO2
100 liter / minutt	48 000 m³ / a	5760 kWh / år	1209 € / år	2 499 kg CO2

I praksis er det de små lekkasjene som dominerer, men det er noen få store lekkasjer som står for størstedelen av kostnadene. Et kostnadsestimat og en prioritering per lekkasje bidrar derfor til å handle økonomisk, ettersom reparasjonen kan kreve reservedeler, vedlikehold og muligens produksjonsavbrudd.

2. Hvor er lekkasjene lokalisert?

Det er viktig å understreke at korrekt installerte rør i rustfritt stål, som enten er sveiset eller boltet via flenser, sjelden er utsatt for lekkasjer. Disse robuste forbindelsene gir høy pålitelighet i trykkluftsystemet. De fleste potensielle lekkasjeproblemer oppstår i produksjonenpå maskinene, der mekanisk slitasje og driftsforhold påvirker påliteligheten.

Tips: Den som leter etter lekkasjer, bør derfor rette oppmerksomheten mot maskinene og deres tilkoblinger.

Tilkoblingselementer: Dette omfatter flenser, beslag, koblinger, slanger, slangekoblinger og skrueforbindelser. Disse komponentene er ofte hovedårsaken til trykkluftlekkasjer, fordi de enten blir skadet, løsner over tid eller påvirkes av vibrasjoner eller mekaniske påkjenninger.

Maskiner og systemer: Vedlikeholdsenheter, ventiler, sylindere, grensebrytere og andre pneumatiske komponenter kan lekke, spesielt hvis de ikke vedlikeholdes eller kontrolleres regelmessig.

3. Hvordan lokaliserer man trykkluftlekkasjer ved hjelp av ultralyd?

Deteksjonen av trykkluftlekkasjer er basert på ultralydbølger som genereres av lekkasjene, og som ikke er hørbare for det menneskelige øret. En av fordelene med denne metoden er muligheten til å lokalisere lekkasjer under drift.

Ultralydlekkasjedetektorer er viktige verktøy for å detektere og synliggjøre ultralydbølger som normalt ikke er hørbare for det menneskelige øret. Men hvordan fungerer dette egentlig?

Deteksjon av ultralydbølger: Hvis det oppstår en lekkasje, enten det er gjennom luft eller en annen gass, genereres det ultralydbølger. Takket være den følsomme sensoren i detektoren, vanligvis et piezoelektrisk element, kan disse høyfrekvente vibrasjonene detekteres.
Konvertering til hørbare frekvenser: Det detekterte ultralydsignalet konverteres til et signal som vi kan høre, ved hjelp av elektronisk demodulering.
Tydelig lydavspilling: Det konverterte signalet forsterkes og kan høres via hodetelefoner eller en høyttaler på enheten. Dette gjør at brukeren kan lokalisere lekkasjer akustisk.

Ultralydsdetektorer konverterer derfor den uhørbare ultralydlyden fra en lekkasje til hørbare toner, slik at fagfolk kan reagere nøyaktig og effektivt på lekkasjer.

Den avanserte teknologien til akustiske kameraer omdanner uhørbar ultralyd til et synlig bilde av lekkasjer. Men hvordan fungerer denne imponerende prosessen?

Digitale MEMS-mikrofoner - med fokus på presisjon: Digitale MEMS-mikrofoner som er spesialkonstruert, fanger opp ultralydbølger med maksimal nøyaktighet. Plasseringen spiller en avgjørende rolle: Stor avstand mellom mikrofonene øker oppløsningen ved å ta hensyn til forskjeller i flytid, mens smalere plasseringer minimerer falske kilder - et must, ettersom ultralyd er spesielt kortbølget på grunn av den høye frekvensen.
Fra ultralyd til bilde med stråleforming: Ved hjelp av stråleformingsalgoritmen og "Delay and Sum"-metoden for alle mikrofonkanalene lages det et detaljert ultralydkart fra de innspilte dataene. Resultatet? Et uttrykksfullt ultralydbilde (visuelt likt et "termisk bilde") eller fargede fremstillinger som avslører ultralydintensiteten og -posisjonen.
Intuitiv visning for raske analyser: Intense ultralydområder vises i klare farger på skjermen til det akustiske kameraet. Dette gjør det mulig for spesialister å lokalisere lekkasjer og utbedre dem effektivt.

Med moderne akustiske kameraer og kombinasjonen av MEMS-mikrofonteknologi og stråleforming blir lekkasjedeteksjonen en visuell opplevelse med vekt på presisjon og hastighet.

Enten du er interessert i en klassisk ultralyddetektor eller et akustisk kamera - CS INSTRUMENTS tilbyr alltid den beste løsningen for dine behov. Vi er stolte av å kombinere tradisjon med innovasjon og alltid tilby kundene våre det optimale innen teknologi og anvendelse.