Fluke工業聲學成像儀如何檢測壓縮空氣、氣體和真空泄漏并發現隱藏的利潤

日期：2025-04-27 04:12

瀏覽次數：570

摘要： Fluke ii900工業聲學成像儀有效修復和維修泄漏可使依賴空氣的企業顯著降低成本。廣大公司不僅能夠通過修復泄漏來節約能源使用，還可以提高生產水平和延長設備使用壽命。

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

然而，許多壓縮空氣、氣體和真空系統都受到磨損和維護不當等問題的影響，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生泄漏。浪費會迅速增加，甚至可能會導致停機。

浪費空氣的成本高昂
根據美國能源部的數據，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能的 20%。新西蘭政府在其“目標可持續性”項目中估計，系統泄漏可能占到壓縮空氣系統能力的 30% 到 50%。快速檢測壓縮空氣、氣體和真空泄漏直接有利于發現隱藏的利潤。空氣泄漏還會導致產生資本費用、返工、停機或質量問題，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，并會導致能源成本升高。系統泄漏還會造成系統壓力過低，進而導致依靠壓縮空氣運行的設備發生故障。這可能引起生產延遲、計劃外停機時間、質量問題、使用壽命縮短以及因壓縮機的不必要循環而增加維護。

例如，一家美國制造商的維護經理說，如果他們的一個氣動扭力工具遇到壓力不足的問題，則可能會導致產品缺陷。“扭矩不當的設備，無論是扭矩不足還是扭矩過大，都可能會導致產品召回。這也會導致需要將更多的工時投入到應該是一個非常標準的流程的地方，”他說道。“這是利潤損失和設備損失的一筆錢。在最壞的情況下，我們還會遇到由于無法交貨而造成的需求損失。”

公用設施、行業和政府都認為壓縮空氣系統有潛力實現成本節省，這一點都不令人感到奇怪。泄漏會導致浪費。修復這些泄漏可以讓運營商節約成本，并能防止公用設施不得不使用容量超過需要的系統。

查找和修復泄漏并不容易
許多工廠和設施都沒有泄漏檢測計劃。查找和修復泄漏并不容易。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。通過系統性地計算消除泄漏所能實現的年度成本節省，他們可以制定一個強有力的商業計劃，以執行此類項目。

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

為什么超聲波泄漏檢查效率低下
遺憾的是，主流泄漏檢測的做法相當原始。一個由來已久的方法就是傾聽是否有嘶嘶聲并在懷疑發生泄漏的區域噴上肥皂水，事實上，在許多環境中都聽不到嘶嘶聲，而且肥皂水會使現場變得臟亂，并有可能造成滑倒危險。

用于查找壓縮機泄漏的當前專業工具是一種超聲波聲音探測器，它是一款便攜式電子設備，可以識別與空氣泄漏相關聯的高頻聲音。典型的超聲波探測器可幫助發現泄漏，但使用起來非常耗時，在需要將更多時間花在維護其他關鍵機器上的情況下，維修人員通常只能在計劃內停機時間期間使用它們。這些裝置還要求操作員靠近設備來查找泄漏，這使得難以在天花板或其它設備后面等難以觸及的區域使用。

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備下面的泄漏還可能存在安全問題。在設備周圍攀爬梯子或鉆到設備下方可能會帶來危險。

壓縮空氣泄漏檢測
如果有一種泄漏檢測技術可以在嘈雜環境中在 50 米開外準確定位泄漏位置，而且無需關閉設備，會怎么樣呢？Fluke 開發了一款可以做到這一點的工業成像儀。

這款新型聲波工業成像儀可檢測的頻率范圍比傳統超聲波設備更廣，它使用新的 SoundSight? 技術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，然后應用專有算法，將聲音解析為泄漏。結果生成一幅 SoundMap? 圖像，這是一幅疊加在可見光圖像上的彩色地圖，可準確地顯示發生泄漏的位置。最終結果以靜態圖像或實時視頻的形式顯示在 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，以用于記錄或合規目的。

可以快速掃描較大的區域，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最近使用兩個 ii900 原型設備在一天內就找到了 80 個壓縮空氣泄漏點。維護經理說，用傳統方法要花幾周時間才能發現這么多的泄漏點。通過快速查找和修復泄漏，工作人員還節省了潛在的停機時間，在這家工廠，生產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、調節器、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、氣體和真空系統泄漏的第一步是估計泄漏負載。有些泄漏（低于 10 %）是預期會出現的。任何超出此范圍的情況都被視為浪費。第一步是確定您當前的泄漏負載，以便您可以將其用作基準來比較改進效果。

評估泄漏負載的可靠方法基于您的控制系統。如果您的系統配有啟動/停止控件，只用在無需使用系統的時段啟動壓縮機——工作完畢后或下班后。然后獲取壓縮機循環的幾個讀數，以確定加載系統達到卸載狀態的平均時間。在無設備運行的情況下，系統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）

要估計具有更復雜控制策略的系統中的泄漏負載，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，在無需使用系統的情況下，使系統達到正常工作壓力（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 乘數可將泄漏校正至正常系統壓力，因而會考慮泄漏隨著系統壓力降低而減小的狀況。

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

特色產品