Fluke ii900快速檢測壓縮空氣泄漏

Fluke 就空氣泄漏的主題采訪了一家制造商。這家制造商主要是幫助從事車輪維修業(yè)務(wù)的客戶提供服務(wù)。作為世界上杰出的車輪維修設(shè)備售后市場制造商之一，該公司設(shè)計、制造和銷售品牌信譽良好且出眾的產(chǎn)品。

這家制造商的許多工藝流程都依靠壓縮空氣在其 13,935 平方米的工廠中運行大約 400 個工具——所有壓縮空氣都是由一臺 149 千瓦的壓縮機提供。“我們的工廠中到處都要使用壓縮空氣，例如用于氣動驅(qū)動器、機械手焊接機、激光切割機和粉末噴涂設(shè)備?！边@家制造商的總裁說道。在使用壓縮空氣的同時，隨之產(chǎn)生的問題是噪音以及空氣泄漏。

控制能源浪費
空氣泄漏導(dǎo)致壓縮空氣驅(qū)動的設(shè)備工作起來更費力，從而造成能源浪費。在過去幾十年里，由于不同的工廠整合積累了一些舊設(shè)備，工廠中存在空氣泄漏的可能性進一步加大。在這種充滿噪音的環(huán)境中，很難聽到空氣泄漏的聲音，因此大多數(shù)泄漏檢測活動都是在下班后進行的。

“通常我們會在下班或維護停工期間，等到工廠內(nèi)非常安靜時，盡力去聽空氣泄漏的聲音?！本S護主管說道?！拔覀冞€會用幾瓶肥皂水噴灑在我們認(rèn)為可能存在泄漏的區(qū)域，然后尋找出現(xiàn)氣泡的位置?！边@種噴灑和觀察方法要求維護團隊成員既要足夠靠近潛在的泄漏位置以進行傾聽，又要將溶液噴灑到正確的區(qū)域。

另一個查找壓縮空氣泄漏的方法是使用超聲波泄漏檢測儀。這種方法需要由訓(xùn)練有素的人員來開展，而且需要花大量的時間來確定所有泄漏的位置。人耳很難聽到微小泄漏的聲音，而且并非所有泄漏都發(fā)生在容易接近的區(qū)域。這會是一項艱巨的任務(wù)。

看到您無法聽到的聲音
當(dāng) Fluke 就測試其 Fluke ii900 Sonic Industrial Imager 一事聯(lián)系這家制造商，告訴他們該設(shè)備可以在嘈雜的環(huán)境中在 50 米開外地查找泄漏時，他們有些將信將疑，不過還是同意嘗試一下。

測試由維護主管和維護技術(shù)人員進行，他們輪流工作了 8 個小時，使用兩臺 ii900 Sonic Industrial Imager 對整個工廠進行了泄漏檢測。ii900 使他們在掃描軟管、接頭和連接處以查找泄漏時“看到”了聲音。他們的泄漏檢測結(jié)果令制造團隊大吃一驚。

僅僅用了一個工作日，他們就找出了大約 143 處大大小小的泄漏。

“我對使用該工具找到的一些泄漏有所懷疑，所以我用肥皂水噴灑了那些地方，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該工具是對的，它指出的地方確實存在泄漏?！本S護技術(shù)人員說道。

維護經(jīng)理對 ii900 能找到十分微小泄漏的能力印象尤為深刻?！拔⑿⌒孤┓浅ｋy找到?！彼f?！拔易⒁獾?，ii900 發(fā)現(xiàn)的一些泄漏是我們通過噴灑肥皂水永遠(yuǎn)也不會找到的泄漏。我們在油漆間的空氣管路上發(fā)現(xiàn)了一處泄漏，我們用手捂住它感覺不到氣流，而且也聽不到泄漏的聲音，但這顯然是一處已經(jīng)存在了很長一段時間的泄漏?！?/p>

ii900 內(nèi)置的微型靈敏麥克風(fēng)聲陣根據(jù)頻率產(chǎn)生連續(xù)分貝水平。算法根據(jù)此輸出計算聲音圖像，即在虛擬圖像上疊加的 SoundMap?。SoundMap 根據(jù)所選頻率水平自動調(diào)整以過濾掉背景噪音。SoundMap 每秒在屏幕上更新 10 到 20 次。

遠(yuǎn)距離空氣泄漏檢測
該團隊很快發(fā)現(xiàn)了頭頂上 7.9 米高的空氣管路上的一處泄漏。

“讓我感到驚訝的是，只用輕松地拿起 Fluke 聲波成像儀，然后沿著過道掃描頭頂區(qū)域，就能很快地發(fā)現(xiàn)泄漏?！本S護經(jīng)理說道。

除了有助于發(fā)現(xiàn)非常難以檢測到的泄漏外，制造團隊還認(rèn)為 ii900 擁有節(jié)省時間和成本的巨大潛力?！耙坏┪覀兇伟l(fā)現(xiàn)并修復(fù)了大部分泄漏，我們也許就能在大約八小時的上班時間內(nèi)跟蹤和掃描整個工廠。”這將有助于節(jié)省加班成本，因為他們可以在正常的上班時間掃描空氣泄漏，而不用等到下班后。

它還將節(jié)省能源，并減少設(shè)備磨損。“空氣泄漏會耗費公司的大量資金。”維護經(jīng)理說道。“很難找出空氣泄漏點，因此難以將維護團隊引向正確的位置。使用 Fluke 聲波成像儀拍攝泄漏照片并將其作為工作單的一部分發(fā)送給我們的維護團隊的能力非常有價值。我們認(rèn)為這會為我們節(jié)省一大筆錢，不僅能節(jié)省人力成本，還能節(jié)省能源成本?！?/p>

對于工業(yè)工廠和設(shè)施而言，壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換能源的重要來源。與電力等其他資源相比，壓縮機的使用更簡單，因而在當(dāng)今的工廠中隨處可見。它們能驅(qū)動機器、工具、機械手、激光器、產(chǎn)品搬運系統(tǒng)，等等。

Fluke Sonic Air Leak Detector

然而，許多壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)都受到磨損和維護不當(dāng)?shù)葐栴}的影響，這能造成很大的浪費——無法杜絕的泄漏。這些泄漏可能很隱蔽，在機器后面、連接點處、高架固定管道或者破裂的管道或磨損的軟管都可能發(fā)生泄漏。浪費會迅速增加，甚至可能會導(dǎo)致停機。

浪費空氣的成本高昂

根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，壓縮空氣管路上一個 1/8 英寸（3 毫米）的漏洞每年可造成多達 2,500 美元的額外成本。美國能源部估計，一家維護不力的普通美國工廠可能會因泄漏而浪費其壓縮空氣總產(chǎn)能的 20%。新西蘭政府在其“目標(biāo)可持續(xù)性”項目中估計，系統(tǒng)泄漏可能占到壓縮空氣系統(tǒng)能力的 30% 到 50%?？焖贆z測壓縮空氣、氣體和真空泄漏直接有利于發(fā)現(xiàn)隱藏的利潤。空氣泄漏還會導(dǎo)致產(chǎn)生資本費用、返工、停機或質(zhì)量問題，并增加維護成本。

為了彌補由于泄漏而造成的壓力損失，運營商通常會通過購買規(guī)格超過需要的壓縮機來進行過度補償，這需要投入不菲的資金，并會導(dǎo)致能源成本升高。系統(tǒng)泄漏還會造成系統(tǒng)壓力過低，進而導(dǎo)致依靠壓縮空氣運行的設(shè)備發(fā)生故障。這可能引起生產(chǎn)延遲、計劃外停機時間、質(zhì)量問題、使用壽命縮短以及因壓縮機的不必要循環(huán)而增加維護。

例如，一家美國制造商的維護經(jīng)理說，如果他們的一個氣動扭力工具遇到壓力不足的問題，則可能會導(dǎo)致產(chǎn)品缺陷?！芭ぞ夭划?dāng)?shù)脑O(shè)備，無論是扭矩不足還是扭矩過大，都可能會導(dǎo)致產(chǎn)品召回。這也會導(dǎo)致需要將更多的工時投入到應(yīng)該是一個非常標(biāo)準(zhǔn)的流程的地方，”他說道?！斑@是利潤損失和設(shè)備損失的一筆錢。在zui壞的情況下，我們還會遇到由于無法交貨而造成的需求損失?！?/p>

公用設(shè)施、行業(yè)和政府都認(rèn)為壓縮空氣系統(tǒng)有潛力實現(xiàn)成本節(jié)省，這一點都不令人感到奇怪。泄漏會導(dǎo)致浪費。修復(fù)這些泄漏可以讓運營商節(jié)約成本，并能防止公用設(shè)施不得不使用容量超過需要的系統(tǒng)。

查找和修復(fù)泄漏并不容易

許多工廠和設(shè)施都沒有泄漏檢測計劃。查找和修復(fù)泄漏并不容易。量化浪費量并確定成本需要由能源專家或顧問來實施，他們使用能源分析儀和記錄儀來審計您的空氣系統(tǒng)。通過系統(tǒng)性地計算消除泄漏所能實現(xiàn)的年度成本節(jié)省，他們可以制定一個強有力的商業(yè)計劃，以執(zhí)行此類項目。

壓縮空氣系統(tǒng)的能源審計通常需要聯(lián)手行業(yè)、政府和非政府組織 (NGO) 進行。Compressed Air Challenge (CAC) 是其中一種合作關(guān)系，是這些類型團體的自愿協(xié)作。其目標(biāo)是提供產(chǎn)品中立信息和教育材料，以幫助行業(yè)在生成和使用壓縮空氣方面達到更高的可持續(xù)效率。

為什么超聲波泄漏檢測儀檢查效率低下

遺憾的是，主流泄漏檢測的做法相當(dāng)原始。一個由來已久的方法就是傾聽是否有嘶嘶聲并在懷疑發(fā)生泄漏的區(qū)域噴上肥皂水，事實上，在許多環(huán)境中都聽不到嘶嘶聲，而且肥皂水會使現(xiàn)場變得臟亂，并有可能造成滑倒危險。

用于查找壓縮機泄漏的當(dāng)前專業(yè)工具是一種超聲波泄漏檢測儀，它是一款便攜式電子設(shè)備，可以識別與空氣泄漏相關(guān)聯(lián)的高頻聲音。典型的超聲波泄漏檢測儀可幫助發(fā)現(xiàn)泄漏，但使用起來非常耗時，在需要將更多時間花在維護其他關(guān)鍵機器上的情況下，維修人員通常只能在計劃內(nèi)停機時間期間使用它們。超聲波泄漏檢測儀還要求操作員靠近設(shè)備來查找泄漏，這使得難以在天花板或其它設(shè)備后面等難以觸及的區(qū)域使用。

使用肥皂水或超聲波探測器查找泄漏時，除了耗時之外，使用這些方法查找高處或設(shè)備下面的泄漏還可能存在安全問題。在設(shè)備周圍攀爬梯子或鉆到設(shè)備下方可能會帶來危險。

壓縮空氣泄漏檢測的革命者

如果有一種泄漏檢測技術(shù)可以在嘈雜環(huán)境中在 50 米開外定位泄漏位置，而且無需關(guān)閉設(shè)備，會怎么樣呢？Fluke 開發(fā)了一款可以做到這一點的工業(yè)成像儀。工業(yè)維護經(jīng)理們將 Fluke ii900 Sonic Industrial Imager 稱為致力于發(fā)現(xiàn)壓縮空氣泄漏的“革命者”。

這款新型聲波工業(yè)成像儀可檢測的頻率范圍比傳統(tǒng)超聲波設(shè)備更廣，它使用新的 SoundSight? 技術(shù)來提供增強的空氣泄漏可視化掃描，類似于紅外熱像儀檢測熱點的方式。

ii900 包括一個由許多微型超靈敏麥克風(fēng)組成的聲陣，可同時檢測聲波和超聲波。ii900 可識別潛在泄漏位置的聲源，然后應(yīng)用專有算法，將聲音解析為泄漏。結(jié)果生成一幅 SoundMap? 圖像，這是一幅疊加在可見光圖像上的彩色地圖，可準(zhǔn)確地顯示發(fā)生泄漏的位置。zui終結(jié)果以靜態(tài)圖像或?qū)崟r視頻的形式顯示在 7 英寸 LCD 屏幕上。ii900 可保存多達 999 個圖像文件或 20 個視頻文件，以用于記錄或合規(guī)目的。

可以快速掃描較大的區(qū)域，與其他方法相比，這有助于明顯更快地找到泄漏位置。它還能夠過濾強度和頻率范圍。一家大型制造廠的一個團隊zui近使用兩個 ii900 原型設(shè)備在內(nèi)就找到了 80 個壓縮空氣泄漏點。維護經(jīng)理說，用傳統(tǒng)方法要花幾周時間才能發(fā)現(xiàn)這么多的泄漏點。通過快速查找和修復(fù)泄漏，工作人員還節(jié)省了潛在的停機時間，在這家工廠，生產(chǎn)能力損失估計每小時約合 100,000 美元。

查找泄漏的位置：
?連接器
?軟管
?管道
?接頭
?螺紋管接頭
?快速斷開接頭
?FRL（過濾器、調(diào)節(jié)器、潤滑器組合）
?冷凝水收集器
?閥門
?法蘭
?密封件
?氣動固定槽

您浪費了多少空氣？

控制壓縮空氣、氣體和真空系統(tǒng)泄漏的步是估計泄漏負(fù)載。有些泄漏（低于 10 %）是預(yù)期會出現(xiàn)的。任何超出此范圍的情況都被視為浪費。步是確定您當(dāng)前的泄漏負(fù)載，以便您可以將其用作基準(zhǔn)來比較改進效果。

評估泄漏負(fù)載的可靠方法基于您的控制系統(tǒng)。如果您的系統(tǒng)配有啟動/停止控件，只用在無需使用系統(tǒng)的時段啟動壓縮機——工作完畢后或下班后。然后獲取壓縮機循環(huán)的幾個讀數(shù)，以確定加載系統(tǒng)達到卸載狀態(tài)的平均時間。在無設(shè)備運行的情況下，系統(tǒng)卸載是由于泄漏引起的。

泄漏 (%) = (T x 100) ÷ (T + t)，T = 裝載時間（分鐘），t = 卸載時間（分鐘）

要估計具有更復(fù)雜控制策略的系統(tǒng)中的泄漏負(fù)載，請將壓力表置于容積的下游（V，以立方英尺為單位），包括所有輔助貯氣罐、主管和管道。除了泄漏外，在無需使用系統(tǒng)的情況下，使系統(tǒng)達到正常工作壓力（P1，以 psig 為單位）。選擇第二個壓力（P2，約為 P1 值的一半）并測量系統(tǒng)壓力下降到 P2 所花的時間（T，以分鐘為單位）。

泄漏（自由空氣，單位為升/秒）= [(V x (P1 – P2) ÷ (T x 101325)] x 1.25

1.25 乘數(shù)可將泄漏校正至正常系統(tǒng)壓力，因而會考慮泄漏隨著系統(tǒng)壓力降低而減小的狀況。

有效修復(fù)和維修泄漏可使依賴空氣的企業(yè)顯著降低成本。廣大公司不僅能夠通過修復(fù)泄漏來節(jié)約能源使用，還可以提高生產(chǎn)水平和延長設(shè)備使用壽命。