Handleiding voor ultrasone lekdetectie op industriële

Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Handleiding voor
ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 1
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Inleiding
Op de energiekostenrekening van heel wat bedrijven staan de kosten voor de aanmaak van
industriële perslucht op de tweede of derde plaats.
Zonder een effectief onderhoudsprogramma (maintenance program) kan het persluchtverlies oplopen
tot 30 à 40 % van het totaalverbruik. Proactief en predictief onderhoud met een minimale investering
aan detectieapparatuur kan luchtverliezen terugbrengen van 40 % tot een aanvaardbare 5 % van het
totaal persluchtverbruik. Het optimaal gebruik van perslucht is niet alleen een serieuze economische
en financiële uitdaging, maar het betreft ook het respect voor de aangegane engagementen bij de
ondertekening van de KYOTO normen die een betere beheersing van het energiegebruik oplegt.
A. Opstarten van een onderhoudsplan voor het
persluchtnetwerk
1.
Uitbouwen van een gezonde strategie
Aan de basis van elk strategisch onderhoudsplan ligt een welbepaalde doelstelling. De eerste vraag
die wij ons daarbij moeten stellen, is: “Wat is het doel van een onderhoudsplan voor het
persluchtnetwerk?”
Wij geven een aantal voorbeelden waarbij wij ons baseren op bestaande rapporten van klanten:
Algemene energiekosten drastisch omlaag halen met een minimum aan extra investeringen.
Het detecteren, kwantificeren en herstellen van alle persluchtlekken in het bestaande
persluchtnetwerk.
Een persluchtverlies bekomen dat niet groter is dan 5 % van het totaal verbruik.
De levensduur van de compressoren verlengen.
Het besef van de hoge kostprijs van perslucht aanscherpen bij alle werknemers van ons
bedrijf.
Alle werknemers op de hoogte brengen van de beste praktijken qua onderhoud van
persluchtleidingen.
…
Maak deze doelstellingen kenbaar in het hele bedrijf, publiceer het op zichtbare plaatsen waar ze een
blijvende herinnering zijn voor elke werknemer.
Een onderhoudsprogramma voor het persluchtnetwerk is meer dan enkel lekken zoeken en herstellen.
Het gaat ook over het herdenken, kritisch bekijken en voortdurend aanpassen van alle afzonderlijke
bouwstenen van het totale persluchtnetwerk.
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 2
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
2.
Stel een procedure op
Enkele van de belangrijkste elementen in een optimaal functionerende procedure zijn:
•
VEILIGHEID – Gebruik (of stel er zelf één samen) een veiligheidsprocedure voor de
ultrasone lekdetectie, het kwantificeren van uw lekken, het herstellen van lekken en voor een
repetitieve inspectie van het persluchtnetwerk.
•
FREQUENTIE – Een goed onderhoud vraagt 3 à 4 inspecties per jaar van het totale
persluchtnetwerk. Bewegende delen, persluchtcomponenten in een destructieve omgeving
dienen maandelijks geïnspecteerd te worden. Deze regelmatig wederkerende inspecties
verzekeren u ervan dat alle nieuwe lekken gevonden zijn en dat de herstellingen uit de vorige
inspectie optimaal zijn uitgevoerd.
•
KEN U PERSLUCHTNETWERK – Een basiskennis van het persluchtnetwerk, de
compressoren, de nodige drukken en drukverschillen per afdeling, …, zijn onontbeerlijk bij
het opstellen van een onderhoudsplan.
•
TEKENINGEN – Controleer regelmatig of uw schema’s up-to-date zijn. Gebruik de
schema’s om de routes die bij elke inspectie moeten gevolgd worden, uit te zetten. Gebruik
een kopie van de schema’s om de lekken aan te duiden, te nummeren en te kwantificeren.
•
DETECTIEAPPARATUUR – Beslis welke toebehoren zullen gebruikt worden. Meer over
deze toebehoren (verschillende ultrasone sensoren) later in deze handleiding.
•
TRAINING EN OPLEIDING – Vergewis er u van dat alle gebruikers van de ultrasone
lekdetectieapparatuur de nodige training of opleiding hebben gekregen van een daartoe
gecertificeerd trainer.
•
OPSPOREN / AANDUIDEN (TAG) / HERSTELLEN / CONTROLE zijn de vier
belangrijkste punten van een lekzoekcampagne.
•
CONTROLEREN ACHTERAF – Het is aan te raden om elk hersteld lek achteraf te
controleren omdat de persoon die herstelt niet altijd de persoon is die controleert of
detecteert. Een belangrijke bijkomende reden is ook dat bij het herstellen van lekken soms op
andere plaatsen - ongewild - andere lekken ontstaan.
•
DOCUMENTEREN – Door het unieke kwantificeringsysteem van SDT is het mogelijk alle
voorbije herstellingen in kaart te brengen en een duidelijk beeld te krijgen van de bestaande
verliezen (en tegelijkertijd dus ook de winsten berekenen die u met de maintenanceafdeling
voor het bedrijf hebt gemaakt).
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 3
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
3.
Kies de juiste detectieapparatuur
Gebruik de juiste ultrasone sensor voor de inspectie. Voor elke situatie, voor elke wijze van
inspecteren bestaan er verschillende aangepaste ultrasone sensoren. De meest voorkomende of meest
gebruikte zijn:
a. interne sensor
b. flexibele sensor
c. EDS (extended distance sensor)
d. Parabool sensor
Alle SDT 170 ultrasone detectoren zijn voorzien van een interne,
open sensor voor het opsporen van perslucht -, gas - en
vacuümlekken. Deze interne sensor is geschikt voor het dagelijks
gebruik of voor een snelle controle en enkel wanneer de bron van
het lek makkelijk bereikbaar is. Bij gebruik in combinatie met de
precisie-indicator (fig. 1 nr. 2&5) kan hij gemakkelijk de exacte
plaats van het lek aanduiden.
Figuur 1 – Interne sensor van de SDT 170 met precisie-indicator.
Deze sensor kan gedraaid, gebogen en in “allerlei bochten gewrongen worden” om het lek zoeken op
bijna onbereikbare plaatsen mogelijk te
maken. De flexibele sensor bestaat in twee
verschillende lengtes (550 en 820 mm).
Figuur 2 - Flexibele sensor
Een groot gedeelte van het persluchtnetwerk bevindt zich direct onder
het plafond, onbereikbaar voor inspectie zonder ladder of hoogtewerker.
Met de EDS (extended distance sensor) wordt de controle ervan perfect
mogelijk van op de begane grond. De unieke hoornvorm centreert de
ultrasone frequenties direct naar de interne sensor van de SDT 170 zodat
de afstand van waarop men lekken kan detecteren en de directionaliteit
waarmee men detecteert, vele malen wordt verhoogd.
Figuur 3 - EDS (Extended Distance Sensor)
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 4
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Gebruik de paraboolsensor als de lekken die u wilt opsporen buiten het bereik
liggen van de EDS (fig. 3). De paraboolvorm focust zwakke ultrasone signalen
naar een supergevoelige ultrasone sensor waardoor de detectieafstand enorm
wordt vergroot. Een laserstraal geeft u de preciese plaats van let lek aan. De
paraboolsensor is ook voorzien van een vizier voor het detecteren bij helder
zonlicht.
Figuur 4 - Paraboolsensor met laser aanduiding en vizier
4.
Opstarten van de SDT 170 Ultrasone Detector*
1.
Indien U geen gebruik maakt van de interne sensor, verbindt u de gekozen sensor met de
SDT 170 langs de sensor input connector. Verbind de hoofdtelefoon aan de SDT 170
langs de audio output connector. Het gebruik van de hoofdtelefoon is onontbeerlijk. Deze
is nodig voor het zoeken, de plaatsbepaling en het kwantificeren van de lekken. Tegelijk
is het een afdoende bescherming tegen luide en storende omgevingsgeluiden.
2.
Schakel de SDT 170 aan (fig. 6).
3.
Vergewis er u van dat de juiste sensor automatisch herkend is door de SDT 170. De soort
sensor wordt aangegeven in de linkerbovenhoek van het display (fig. 5, type of sensor).
4.
Controleer de batterijlading op het icon in de rechterbovenhoek van het display (fig. 5,
battery load icon).
5.
Als u zeker bent dat alle werkingsprocedures in acht genomen zijn, kan de lekdetectie
starten volgens de hierna beschreven procedure.
Figuur 5 - LCD Display
* = Meer gedetailleerde informatie kan U terug vinden in de gebruikshandleiding van de SDT 170
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 5
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Figuur 6 – Basisfuncties van de SDT 170
Lekken kunnen in persluchtsystemen overal voorkomen. De top twaalf van de meest
voorkomende persluchtlekken is:
1.
Aftakkingmateriaal
7.
Rubberen slangen
2.
Automatische afscheiders
8.
Snelkoppelingen
3.
Filters
9.
Isolatieventielen
4.
Olieregelaars
10.
Controleventielen
5.
Drogers
11.
Pneumatische cilinders
6.
Drukregelaars
12.
Allerlei behuizingen
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 6
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
5.
LEKDETECTIEPROCEDURE
1.
Selecteer de juiste versterkingsfactor voor uw werkomgeving door middel van de twee
pijlen op de SDT 170. Start op een zo hoog mogelijke amplitude en beweeg met het
toestel (of de sensor) op en neer en van links naar rechts. Zoek naar het typisch ultrasone,
hoog sissend geluid eigen aan perslucht- of vacuümlekken. Als het geluid te hoog is, moet
de amplificatie of versterkingsfactor aangepast worden tot een comfortabel niveau.
2.
Bij het horen van een sissend geluid moet de richting van het geluid gevolgd worden om
het lek te vinden. Druk op de pijl naar beneden om de amplitude (sterkte) van het signaal
te verminderen, want hoe dichter je bij het lek komt hoe sterker het geluidsniveau wordt.
3.
Beweeg op en neer en van links naar rechts om de juiste plaats te bepalen. Luister hoe het
signaal hoger wordt en kijk naar het display waar de hoogste waarde wordt aangeduid. De
plaats waar het geluid het hoogst is, wijst de juiste plaats van het lek aan.
4.
Markeer de preciese plaats van het lek voor onmiddellijke herstelling of bevestig een
TAG (markeerstrip) voor latere herstelling.
5.
Documenteer het gevonden lek (plaats, type van lek, grote van het verlies, inspecteur,
hersteller, ...).
Onderstaande tabel geeft “een gemiddelde” opsplitsing qua verbruik van
perslucht ingeval van het totaal ontbreken van een proactief of predictief
onderhoudsplan voor het persluchtnetwerk.
Opsplitsing van het persluchtverbruik in de industrie
(internationaal gemiddelde)
Eindgebruikers
43 %
Lekken naar de atmosfeer
34 %
Onjuist of onzorgvuldig gebruik
16 %
Gepurgeerde lucht
5%
Falende aftappers
Bovenstaande cijfers zijn gemiddelden opgesteld door
Plant Support & Evaluations Inc – Audit Division
2%
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 7
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Voorbeeld van een (interne) lekdetectie controlepagina.
Datum
&
naam
inspecteur
Afdeling
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Lek nummer
Omschrijving
en
lokalisatie
Lekgrote
in dBµV
Lucht verlies
in L/u
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
Lucht verlies
in €/j
Datum
herstelling
&
naam
hersteller
Datum
controle
&
naam
inspecteur
p. 8
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Legende bij lekdetectie controlepagina
Datum
Datum & naam
van
inspectie
en
naam
inspecteur.
Afdeling binnen het bedrijf waar de
Afdeling
lekdetectie plaats heeft (vb. pomphuis).
Nummer dat op de tag aangebracht
Leknummer
werd.
Beschrijving van het lek (vb. linkerkant
Omschrijving
T stuk tussen uitgang 3 boiler nr XXXX
en
ingang
pump
nr
YYYY
zie
tekening 3)
Lekgrote in dBµV
Gemeten waarde zichtbaar op display.
Lekgrote in L/u
Zie omrekentabellen SDT pag. 12.
Lekgrote in €/j
Indien de nodige omrekeninformatie
aanwezig is, kan onmiddellijk een
prijsfactor
aan
het
lek
verbonden
worden.
Datum herstelling & naam
Datum
waarop
de
herstelling
is
beëindigd en naam van de hersteller.
Datum controle & naam
Datum waarop de ultrasone controle
van
de
herstelwerkzaamheden
is
gebeurd en naam van de inspecteur.
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 9
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
B. Volume meting van persluchtverlies
Het kwantificeren van lekken door het omrekenen van dBµV naar L/u of SCCM/SCFM moet
gebeuren met de grootste omzichtigheid en alleen door personen met een aangepaste opleiding en
kennis.
Doordat er heel veel factoren zijn die de gemeten dBµV waarde kunnen beïnvloeden, is het enorm
belangrijk dat de gebruiker van de meetapparatuur elk van deze factoren begrijpt en er mee rekening
houdt bij het opmaken van zijn eindconclusies.
De hierna volgende tabellen geven het aantal dBµV, gemeten voor een bepaald persluchtlek, op
gelijk welke druk tot en met 10 bar.
De dBµV’s in de eerste tabel zijn gemeten met de interne of flexibele sensor en een SDT170S+, M+
of MD vanwege hun numerieke display.
De dBµV’s uit de tweede en derde tabel zijn gemeten met paraboolsensor en een SDT170S+, M+ of
MD vanwege hun numerieke display.
Alle gebruikte SDT 170 detectoren werkten op hun standaardultrasoonfrequentie van 38.4 kHz.
De dBµV-waarde is geregistreerd op het luidst mogelijke (hoogste dBµV-waarde) punt. Bij
industrieel gebruik van de SDT- lekdetector is duidelijk merkbaar dat het luidste punt zelden
loodrecht is op het lek maar meestal in een hoek van 30° ten opzichte van het lek.
Wanneer de druk verhoogt, verhoogt automatisch ook de luchtstroom
en zal tegelijkertijd ook de door de SDT 170 gemeten ultrasone dBµV
stijgen.
Het grote voordeel van de bovenstaande opmerking is dat de kwantificering van lekken met de SDT
170 totaal onafhankelijk is van de gebruikte (zeker niet altijd gekende) werkdruk.
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 10
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Details gebruikte lek
Lekopening: van 0.2 tot 1 mm
Opp.: van 0.033 tot 0.822 mm²
Belangrijke opmerking
De waarden gegeven in deze
tabel zijn indicatief en mogen
enkel gebruikt worden als
algemene leidraad.
De factoren die de meetresultaten tijdens een industriële lekcampagne kunnen
beïnvloeden zijn:
Grote, vorm en samenstelling van het lek.
Omringende storende (parasitaire) ultrasone signalen.
Afstand van de sensor tot het lek.
Positie en draaihoek van de ultrasone sensor ten opzichte van de luchtstroom.
Eigenschappen en conditie van de gebruikte ultrasone sensoren.
Temperatuur en vochtigheidsgraad van de ontsnappende lucht.
… en vele anderen.
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 11
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Metingen met de SDT 170 en de interne of flexibele sensor – 1 tot en met 10 bar – 2 m
dB µV
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
L/h
SCCM
170
2833
200
3333
270
4500
380
6333
530
8833
740
12333
1000
16667
1400
23333
1900
31667
2700
45000
3700
61667
5100
85000
> 6000 >100000
Tabel 1
SCFM
0,100
0,118
0,159
0,224
0,312
0,436
0,589
0,824
1,118
1,589
2,178
3,002
>3,50
dB µV
90
80
70
60
50
40
30
20
10
L/h
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
4000
5000
6000
Metingen met de SDT 170 en de paraboolsensor - 5 tot en met 10 bar – 2 m
dB µV
L/h
60
65
70
75
80
85
90
300
750
1300
1900
2700
4000
> 6000
SCCM
5000
12500
21667
31667
45000
66667
>100000
SCFM
0,177
0,441
0,765
1,118
1,589
2,354
> 3,50
dB µV
90
80
70
60
50
40
30
0
1000
2000
3000
L/h
6000
Tabel 2
Metingen met de SDT 170 en de paraboolsensor - 5 tot en met 10 bar – 5 m
dB µV
50
55
60
65
70
75
80
L/h
300
800
1450
2200
2950
4100
> 6000
SCCM
5000
13333
24167
36667
49167
68333
>100000
Tabel 3
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
SCFM
0,177
0,471
0,853
1,295
1,736
2,413
> 3,50
90
dB µV
80
70
60
50
L/h
40
0
1000
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
2000
3000
4000
5000
p. 12
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
6000
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Tabel met correlatie tussen lekdiameter, luchtverlies en energieverlies.
Lekdiameter
Luchtverlies bij 6,2 bar
Nodige energie
mm
inch
L/h
SCCM
SCFM
kW
1,6
1/16
3 570
59 466
2,1
0.3
3,2
1/8
36 040
600 320
21,2
3.1
6,4
1/4
97 240
1 619 732
57,2
8.3
9,5
3/8
378 250
6 300 533
222,5
33
Informatiebron van bovenstaande tabel: Atlas Copco Compressed Air
Manual, 3rd Edition, August 7, 1991
Elektriciteitskosten van een compressor gedurende één (1) jaar
Pk
kW
Kostprijs (EUR)
Kostprijs (USD)
5
10
20
30
60
100
150
300
500
700
1000
3,7
7,4
14,7
22,1
44,2
73,6
110,4
220,8
368,0
515,2
736,0
1 196
2 391
4 712
7 102
14 134
23 628
35 442
70 814
117 998
165 254
236 068
1 415
2 830
5 576
8 405
16 727
27 962
41 943
83 803
139 643
195 567
279 370
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 13
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816
Handleiding voor ultrasone lekdetectie
op industriële persluchtinstallaties
Typische configuratie van een industrieel persluchtnetwerk
TO PLANT
TO PLANT
TO PLANT
TO PLANT
TO PLANT
SDT International nv
Humaniteitslaan 415
B – 1190 Brussel
Tel. : 00 32 2 332 32 25
Fax : 00 32 2 376 27 07
E-mail : [email protected]
p. 14
www.sdt.be
Leak Survey Handbook NL 040816