Besparen door herstelling persluchtlek

Een herstelling van één persluchtlek van 2 mm aan 8 bar kan een besparing opleveren van 3.000 euro per jaar.

Trefwoorden: #besparen, #lekdetectie, #onderhoud, #onderhoudsverantwoordelijke, #persluchtlek, #productieverantwoordelijke, #SDT International

Lees verder

maint_art

ENGINEERINGNET.BE - Lekdetectie zou een absolute prioriteit moeten zijn want zonder maatregelen om lekken op te sporen en te dichten, vertegenwoordigen ze 30-40% van het verbruikte persluchtvolume.

Jammer genoeg wordt dit probleem door onderhoudsverantwoordelijken nog te vaak genegeerd. En hoe verdedig je zo'n 'lekdetectieproject' bij je directie? Enkele argumenten.

De vereisten die sinds enkele jaren aan onderhouds- en productieverantwoordelijken worden opgelegd, zijn behoorlijk gecompliceerd. De doelstellingen om de onderneming competitiever te maken, lijken in de praktijk vaak tegenstrijdig.

Enerzijds willen organisaties de energiekosten drukken, de onderhoudsinvesteringen verminderen en beter presteren met kleinere teams, maar anderzijds moet de optimale werking van het productieapparaat gegarandeerd worden om meer, beter en goedkoper te produceren.

Persluchtlekken = zware gevolgen
Storingen en pannes die voor defecte productiemiddelen zorgen, kunnen zware gevolgen hebben voor de productie en de logistiek. Dit zijn mankementen die in het licht van de competitiviteit ongeoorloofd zijn! Een predictief onderhoudsprogramma van de productie-installaties is daarom een van de doorslaggevende en strategische prioriteiten.


De detectie en herstelling van persluchtlekken – zelfs heel kleine – sluit naadloos aan op deze strategie. Perslucht verbruikt immers een pak energie.

Energieverslindend en algemeen toegepast
Perslucht valt eenvoudig te produceren. De productie levert geen verontreiniging of afval op. Voor perslucht worden robuuste onderdelen gebruikt die weinig kosten. De perslucht valt eenvoudig te transporteren met goedkope leidingen. Er is geen risico bij onverwachte lekken.

Deze sterke punten verklaren waarom perslucht de vierde meest gebruikte energievorm is in de industrie na elektriciteit, aardgas en water. Perslucht vertegenwoordigt bijvoorbeeld gemiddeld 13% van het industriële elektriciteitsverbruik in Frankrijk. Nochtans zijn er ook nadelen. Lucht is in natuurlijke toestand niet samengedrukt. Er is bijgevolg extra energie nodig om de lucht kunstmatig samen te persen. Deze operatie vraagt buitensporig veel energie omdat het rendement ervan matig is. Een optimalisatie van de productie en van de distributie van de perslucht dringt zich dan ook op. Het opsporen en verwijderen van lekken levert daarvoor op korte termijn het hoogste rendement op.

Het energieverbruik (elektriciteit) vertegenwoordigt de grootste kost voor de productie van perslucht. Bij een aanwending van perslucht gedurende 6.000 uur per jaar en gedurende 5 jaar (werking 24/24 en 5 dagen op 7), vertegenwoordigt het energieverbruik bijvoorbeeld 75% van de kost voor perslucht. Bij een intensief gebruik van 8.000 uur per jaar gedurende 5 jaar stijgt dat naar 80%.


Een erg matig rendement
Het betreft hier het thermodynamische rendement. Meer dan 90% van de verbruikte elektrische energie gaat immers verloren onder de vorm van warmte. Zelfs in geoptimaliseerde gevallen wordt amper 10% van deze energie dus werkelijk omgezet in mechanische energie via de persluchtstroom.

En over het algemeen bedraagt de bruikbare energie slechts 8% omdat lekken niet systematisch worden opgespoord. Dan is het begrijpelijk dat perslucht zo duur is. Het detecteren en herstellen van lekken zou een absolute prioriteit moeten zijn want als er algemeen beschouwd geen programma wordt toegepast om lekken op te sporen en te dichten, vertegenwoordigen ze 30-40% van het verbruikte persluchtvolume.

Een onaanvaardbare verspilling
Vooraleer besparingen op de persluchtinstallatie als dusdanig te overwegen - door het rendement ervan te vergroten en de energiekosten te verminderen - kan men best eerst nadenken hoe men de enorme verspilling kan vermijden die wordt veroorzaakt door lekken.

De herstelling van één enkel lek van 2 mm aan 8 bar vertegenwoordigt een besparing van 3.000 euro per jaar. Lekken kunnen nochtans in het hele netwerk voorkomen; denk maar aan verbindingen op de lijn, ontluchters, drukregelaars, kleppen, snelkoppelingen, rubberleidingen enz., naast tal van andere verborgen of ontoegankelijke plekken.

Een echt proactief programma voor het opsporen van dit type verspilling is onontbeerlijk om het verlies terug te brengen tot een redelijk niveau van 5% van het verbruikte volume. Vertrekkende van een verlies van 30-40% kan de energiebesparing en het financiële rendement aanzienlijk zijn. Het gemiddelde verlies (bron Plant Support & Evaluation Inc.) bedraagt op wereldschaal 34%. Dat betekent dus dat één compressor op drie louter functioneert om de lekken op te vangen!

Het uitroeien van lekken is een absolute prioriteit
Het wegwerken van lekken is niet de enige manier om de kosten voor perslucht te optimaliseren. De optimalisering van de productie (regelsysteem, wisselende snelheid en warmterecuperatie) en de optimalisering van de behandeling (droger, filters en condensor) zijn eveneens niet te verwaarlozen pistes. Er is dus nog een groot potentieel bij de gebruikers om energiebesparingen door te voeren op het vlak van pneumatiek door gepaste training.

Maar het opsporen van lekken is absoluut de actie die prioriteit moet krijgen. De vereiste investering is klein. Het opsporen van lekken valt eenvoudig uit te voeren. Bovendien zorgen de aanzienlijke besparingen voor een onmiddellijke return on investment. Dit in tegenstelling tot de andere acties om het rendement van het persluchtcircuit te vergroten, zoals weergegeven in de grafiek uit de studie 'Compressed Air Systems in the European Union' van het Europees programma SAVE.

De aankoop van een ultrasoonmeter van goede kwaliteit en enkele prestaties om de lekken op te sporen en te herstellen, zijn goedkoop in verhouding tot de besparing van de energiekosten die ze onmiddellijk opleveren. Die middelen kunnen eventueel later worden ingezet om de elementen van het net te verbeteren, voor een aanvullend rendement op langere termijn.

Over welke middelen beschik je?
Zowel luisteren met het oor als zeepwater gebruiken om lekken op te sporen, zijn langdradige en ondoeltreffende methodes. Er bestaan verschillende soorten ultrasoonmeters om lekken adequaat op te sporen. De meest doeltreffende zijn ontworpen om de taak eenvoudig, aangenaam en met zekerheid te vervullen.

Ze kunnen worden uitgerust met accessoires en sensors waarvan de keuze berust op twee parameters, namelijk de afstand tegenover de uitrustingen die gecontroleerd moeten worden en de toegankelijkheid. De geïntegreerde sensor die al dan niet wordt aangevuld met een precisiehulpstuk, is bedoeld voor makkelijk en rechtstreeks toegankelijke zones, terwijl de sensor gemonteerd op een flexibele slang wordt gebruikt voor de zones die moeilijk toegankelijk zijn of om een obstakel te omzeilen.

De akoestiekhoorn wordt sterk aangeraden voor de detectie van lekken die een zwak ultrasoon geluid verspreiden (bijv. erg kleine lekken of vacuümlekken) of als de afstand tussen de operator en de uitrusting kleiner of gelijk is aan 5 m. Als de te controleren zones op 5-30 m liggen is de parabool de meest geschikte sensor. Met de laserpointer kan het lek op afstand heel exact bepaald worden.

Bovendien worden sommige ultrasoonmeters steeds polyvalenter door de geïntegreerde technologieën. De meest recente types detectoren zijn erg geëvolueerd. Het huidige aanbod omvat bijvoorbeeld verschillende soorten contactsensoren (ultrasoon en trillingen), toestellen met temperatuursensor en een lasertachometer, met tevens een SQL-database waarmee verzamelde gegevens opgeslagen en beheerd kunnen worden door de onderhoudstechnici.

Naast de detectie van lekken kan het apparaat dus gebruikt worden voor tal van andere toepassingen voor het onderhoud van de productieinstallaties, zoals de controle van condenspotten, het toezicht op de staat van lagers, de realtime controle van de smering, de detectie van cavitatie bij pompen en nog vele andere…


door Jean-Claude van impe en Jean-Paul Emmanuele, SDT International

Kadertekst
Hoe een lekdetectieproject verdedigen?

Lekken wegwerken is goed en wel. Maar hoeveel brengt het me op? En is het echt de moeite waard?

Die vragen zijn terecht en op het einde van het jaar of kwartaal een tabel kunnen presenteren met alle besparingen die het resultaat zijn van de onderhoudsprestaties, met de zekerheid op een beter beheer van het energierendement en een snelle return on investment, is erg bevredigend.

Om je project bij de directie te verdedigen, kun je de resultaten van een lekdetectiecampagne in kaart brengen. Daartoe heeft de fabrikant SDT samen met o.a. Atlas Copco en Electrabel/Laborelec een handig rekentabel uitgewerkt om het vastgestelde verlies aan perslucht en de ermee gepaard gaande energiebesparing na herstelling, uit te rekenen.

Deze tabel verzamelt de gegevens over lekken en zet de gemeten verliezen (dBµV op het scherm van de meter) om in l/u en €/jaar. Hiermee kun je elk opgespoord lek kwantificeren, de prioriteit van de herstelling bepalen en de opbrengst van elke reparatie berekenen.


De auteurs Jean-Claude Van Impe, Marketing Manager en Jean-Paul Emmanuele, Training Manager, bij SDT International, ontwerper van ultrasoonmeters voor industrieel onderhoud.