Trzy metody badania szczelności instalacji sprężonego powietrza

1 sierpnia, 2022 10:00

Badanie szczelności instalacji sprężonego powietrza dotyczy systemu już działającego i istniejącego w firmie. Jak ograniczyć straty ciśnienia i obniżyć koszty eksploatacji sprężarek i kompresorów? W jaki sposób sprawdzić szczelność w instalacji? Podpowiadamy!

Artykuł stanowi kontynuację tematyki związanej ze szczelnością instalacji pneumatycznych. Pierwszy artykuł (zapoznasz się z nim tutaj) dotyczył próby szczelności nowej instalacji sprężonego. Tym razem podejmuje temat badania szczelności już istniejących i działających instalacji pneumatycznych.

Po moim artykule będziesz wiedział:

🔵 Jak stwierdzić wyciek sprężonego powietrza w instalacji pneumatycznej?
🔵 Gdzie i w jaki sposób powstają nieszczelności?
🔵 W jaki sposób na szczelność instalacji ma jej typ i zastosowane rodzaje połączeń?
🔵 W jaki sposób sprawdza szczelność działającej instalacji sprężonego powietrza?
🔵 Typy instalacji pneumatycznych.
🔵 Jak skutecznie wykonać badanie szczelność instalacji pneumatycznej podczas pracy?
🔵 Podsumowanie: kto może wykonać audyt sprężonego powietrza?

Koszty wycieku sprężonego powietrza

W artykule dotyczącym przeprowadzania próby szczelności instalacji pneumatycznej podałem przykłady, jakie koszty ponoszą firmy na skutek wycieków sprężonego powietrza. Omówiłem metodykę przeprowadzania próby szczelności w nowej instalacji pneumatycznej lub w instalacji po działaniach modernizacyjnych lub po jej rozbudowie.

Pora zatem na omówienie w tym artykule kilku praktycznych metod sprawdzenia szczelności istniejącej i działającej instalacji pneumatycznej. Z prośbą o doradztwo w tym zakresie dość często zwracają się do nas klienci.

Jak stwierdzić wyciek sprężonego powietrza w instalacji pneumatycznej?

Pytanie z pozoru wydaje się bardzo proste, gdyż każdy kto używa sprężonego powietrza, nie będąc specjalistą, może ten problem zidentyfikować. Symptomami wskazującymi na nieszczelną instalację może być:

▶️ spadek ciśnienia w miejscach “poboru” sprężonego powietrza,
▶️ zmniejszenie sił działania siłowników pneumatycznych,
▶️ zmniejszenie dynamiki pracy narzędzi pneumatycznych,
▶️ częste załączanie się kompresorów i sprężarek,
▶️ wzrost zużycia prądu elektrycznego przez sprężarkownię,
▶️ słyszalne charakterystyczne dźwięki “syczenia” z różnych miejsc instalacji pneumatycznej.

Problemy z identyfikacją w którym miejscu następuje wyciek sprężonego powietrza dodatkowo utrudnia:

▪️ hałas podczas pracy np. narzędzi pneumatycznych,
▪️ silne tło akustyczne na halach produkcyjnych od działających maszyn i urządzeń,
▪️ całkowity brak wizualnych efektów ubytków sprężonego powietrza,
▪️ możliwość występowania niewielkich nieszczelności (poniżej 1 mm2), które wytwarzają ultradźwięki niesłyszalne dla ucha ludzkiego.

Gdzie i w jaki sposób powstają nieszczelności w instalacji?

Zacznijmy od tego, że istniejące i działające instalacje pneumatyczne składają się z:

zasadniczych elementów instalacji pneumatycznej:

🔹 rur, kształtek, złączek, przewodów

elementów armatury:

🔹 zbiorniki ciśnieniowe
🔹 zawory kulowe
🔹 elektrozawory odcinające
🔹 filtry
🔹 separatory cyklonowe
🔹 reduktory
🔹 stacje przygotowania powietrza
🔹 przepustnice
🔹 zawory bezpieczeństwa
🔹 szybkozłączki

odbiorniki sprężonego powietrza:

🔹 układy pneumatyczne,
🔹 narzędzia pneumatyczne
🔹 pistolety do przedmuchu
🔹 pistolety do pompowania kół
🔹 pistolety malarskie

Zakładamy oczywiście, że szczelność odbiorników jest na bieżąco sprawdzana i skupimy się na zasadniczych elementach instalacji oraz elementach armatury.

Nieszczelności powstają zawsze na połączeniach między tymi elementami

Oczywiście może się zdarzyć, że nastąpi uszkodzenie mechaniczne rury lub zerwanie przewodów zasilających, ale są to sytuacje awaryjne i nie dające się przewidywać. Powstawanie nieszczelności na połączeniach instalacji pneumatycznej z armaturą powodują następujące czynniki:

▶️ drgania instalacji podczas pracy, które są zjawiskiem normalnie występującym,
▶️ zastosowanie niewłaściwych materiałów uszczelniających lub złych uszczelek,
▶️ uszkodzenia elementów uszczelniających wynikające z procesów starzenia,
▶️ dylatacja rur i elementów złącznych spowodowana wahaniami temperatury,
▶️ duża amplituda wzrostów ciśnienia powyżej wartości założonych przez projektanta,
▶️ korozja gwintowanych połączeń w elementach,
▶️ częste podłączanie odbiorników z użyciem połączeń gwintowanych i stosowanie do dokręcania dużych momentów, które przenoszą naprężenia na elementy instalacji.

W jaki sposób typ instalacji pneumatycznej i zastosowane rodzaje połączeń mają wpływają na szczelność?

Zapewnienie odpowiedniej szczelności oraz dobór konkretnego typu instalacji pneumatycznej, tak aby była zapewniona jej długotrwała szczelność podczas pracy powinna być zawsze przeanalizowane na etapie jej projektowania.

W przypadku istniejących instalacji pneumatycznych sytuacja nie jest tak jednoznaczna, gdyż najczęściej mamy do czynienia z różnymi typami elementów (np. rur) montowanymi już w trakcie jej użytkowania.

Typy instalacji pneumatycznych 

Chciałbym zwrócić uwagę na typy instalacji pneumatycznych szczególnie podatne na występowanie nieszczelności:

▪️ instalacje z rur stalowych z gwintowanymi elementami armatury zobacz uszczelnione taśmą teflonową,
▪️ instalacje z tworzyw sztucznych gdzie występują połączenia pomiędzy gwintami wykonanymi w tworzywie i wykonanymi w elementach metalowych,
▪️ instalacje w których wykonano wyłącznie uszczelnienie na gwintach (najgorzej jeżeli są to gwinty walcowe),
▪️ instalacje wykonywane ze względów oszczędnościowych z użyciem przewodów elastycznych, węży tzw. ogrodowych zbrojonych zobacz łączone króćcami “choinkowymi” i doszczelniane z użyciem opasek zaciskowych zobacz itp.

W jaki sposób wykonać badanie szczelności instalacji sprężonego powietrza?

Każdy użytkownik instalacji pneumatycznej ma swoje metody. W naszej działalności spotykamy się z dużą kreatywnością użytkowników instalacji sprężonego powietrza. Z pewnością Wy także należycie do tej grupy więc chciałbym podać kilka metod badania szczelności instalacji pneumatycznej, które być może pomogą na poradzenie sobie z tym zadaniem.

Sprawdzenie instalacji pneumatycznej

Metoda pierwsza badania szczelności instalacji:

Przeprowadzenie statycznej ciśnieniowej próby szczelności instalacji pneumatycznej (opisanej w pierwszej mojej części) polegającej na sprawdzeniu spadku ciśnienia po jej napełnieniu i utrzymaniu ciśnienia np. przez 24H. Próba taka daje informację o tym czy instalacja jest szczelna, jednak po stwierdzeniu że nie jest musimy i tak szukać miejsc przecieków.

Jest często kłopotliwa, wymaga zatrzymania działania np.procesów produkcyjnych i odcięcia wszystkich odbiorników i wymaga czasu.

Metoda druga badania szczelności instalacji:

Sprawdzenie szczelności instalacji pneumatycznej w dniach wolnych od pracy kiedy maszyny są wyłączone przez słuchowe określenie miejsc wycieku powietrza.

Jest często stosowana, ale pozwala na wykrycie i usunięcie tylko tych nieszczelności które słychać.

Metoda trzecia badania szczelności instalacji:

Badanie szczelności instalacji sprężonego powietrza podczas normalnej eksploatacji w czasie pracy odbiorników.

Jest najbardziej wygodna dla użytkownika i właśnie na niej skupię się omawiając dostępne narzędzia i materiały przydatne w czasie sprawdzania szczelności.

Jak skutecznie wykonać badanie szczelność instalacji pneumatycznej podczas pracy?

Celem metody sprawdzania szczelności podczas pracy instalacji jest odnalezienie miejsc w których następuje wyciek sprężonego powietrza oraz dokonanie niezbędnych napraw.

Ze względu na działające urządzenia podłączone do instalacji pneumatycznej usłyszenie nieszczelności może być utrudnione lub niemożliwe więc zalecamy:

Tester nieszczelności instalacji w aerozolu

▪️ w standardowych warunkach temperatury sprawdzenie wszystkich połączeń gwintowanych z użyciem Testera w aerozolu SLL zobacz lub wody z płynem do mycia naczyń. Powstająca piana jednoznacznie wskazuje na miejsce nieszczelności. Tester w aerozolu SLL jest niepalny oraz nie powoduje korozji jak to może mieć miejsce w przypadku użycia popularnej wody z płynem do mycia naczyń.

Aerozol do badania szczelności

▪️ w okresie zimowym dla sprawdzania szczelności instalacji pracujących na zewnątrz budynków lub dla instalacji pneumatycznych pracujących w pomieszczeniach chłodzonych zalecamy stosowanie niezamarzającego preparatu w aerozolu OKS 2811 zobacz ten produkt Preparat OKS 2811 można stosować w zakresie temperatur od -15°C do +50°C .

OKS-2811-aerozol-badanie-nieszczelnosci-instalacji-sprezonego-powietrza
Preparat w aerozolu do badania nieszczelności w instalacji na sprężone powietrze

Detektory nieszczelności instalacji pneumatycznej

▪️ zastosowanie profesjonalnych detektorów nieszczelności typu LOCATOR, które są w stanie zlokalizować wycieki niesłyszalne (ultradźwięki o częstotliwości od 20 kHz do 100 kHz – średnica wycieku od 1 mm2) i pozwalają na bardzo szybkie przeprowadzenie badania szczelności. 

Ponadto detektory nieszczelności w żaden sposób nie oddziaływują na instalację pneumatyczną i mogą być używane np. w przemyśle spożywczym i innych o wysokich wymaganiach czystości, gdzie zabrudzenia powstałe po użyciu testerów w sprayu są niedopuszczalne.

Detektor nieszczelności LOCATOR posiada wygodne w użyciu słuchawki.

Detektor nieszczelności w instalacji na sprężone powietrze

▪️ w przemysłowych i profesjonalnych instalacjach pneumatycznych zastosowanie detektorów nieszczelności typu LOCATOR-EV, dzięki którym można wykryć niezwykle małe wycieki (ekwiwalent powierzchni wycieku poniżej 1 mm2)  niesłyszalne dla ucha ludzkiego (częstotliwość od 36 kHz do 44 kHz), również z dużych odległości

Niezwykle istotne przy stosowaniu detektora nieszczelności typu LOCATOR-EV jest to, że wykrywane są kierunkowe fale ultradźwięków co izoluje dźwięk wywołany nieszczelnością od tła akustycznego oraz zewnętrznych dźwięków typowych dla fabryk i zakładów przemysłowych.

Detektor nieszczelności w instalacji na sprężone powietrze

Podsumowanie o badaniu nieszczelności w instalacji sprężonego powietrza

☑️ badanie szczelności powinno być regularnie wykonywane przez Służby Utrzymania Ruchu.
☑️ wykrycie i wyeliminowanie nieszczelności znacząco zmniejsza koszty stałe eksploatacji instalacji pneumatycznych.
☑️ sprężone powietrze to najdroższe medium robocze i wszelkie wycieki z instalacji pneumatycznych są niedopuszczalne.
☑️ badanie szczelności instalacji pneumatycznej najwygodniej przeprowadzać w czasie działania całego systemu z użyciem profesjonalnych preparatów lub urządzeń ultradźwiękowych.

Zobacz inne wpisy z Bazy Wiedzy

Często kupujesz pneumatykę?

Zyskaj rabat nawet do 40% i dobieraj produkty z najszerszej oferty w Polsce