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Verfahrenstechnik 7-8/2015

Verfahrenstechnik 7-8/2015

Mehmet Poyraz, Jürgen

Mehmet Poyraz, Jürgen Oeser Druckluft ist der in der Industrie am weitesten verbreitete Energieträger, aber auch der Teuerste. Bereits kleine Leckagen im Druckluftkreislaufsystem verursachen erhebliche Energiekosten und CO 2 -Emissionen. Sie schnell und zuverlässig zu orten und zu beheben, setzt ein hohes Maß an Erfahrung und modernem Equipment voraus. Ein Spezialist bietet als technische Dienstleistungen umfangreiche Services in der Ortung und Beseitigung von Druckluftleckagen an. Damit die Luft nicht weg bleibt Leckageortung im Druckluftnetz Druckluft wird im industriellen Umfeld als sauberer, leicht zu handhabender und flexibel einsetzbarer Energieträger in großem Umfang eingesetzt. Allerdings machen die stark ansteigenden Strompreise der vergangenen Jahre Druckluft inzwischen zu einem der teuersten Energieformen in der Industrie. Denn nahezu jede stationäre Druckluftanlage setzt Elektrizität als Primärenergie zu ihrer Erzeugung ein. Inzwischen wird fast 18 % des elektrischen Gesamtenergieverbrauchs eines Unternehmens für die Drucklufterzeugung aufgebracht. Obwohl in vielen Unternehmen zahlreiche Energieeinsparpotenziale in den Druckluftsystemen schlummern, werden diese bisher nur selten ausgeschöpft. Die Reduzierung der Druckluftleckagen, die Optimierung des Druckluftsystems, die Nutzung der Kompressorabwärme oder die energieoptimierte Kompressorsteuerung sind nur einige Beispiele, die in diesem Zusammenhang genannt werden können. Insbesondere die Autoren: Mehmet Poyraz, Leiter Instandhaltungsmanagement und Jürgen Oeser, Key Account Manager Service/Instandhaltung, Mainsite Technologies GmbH, Obernburg Reduzierung von Druckluftleckagen stellt zurzeit mit 42 % das größte Einsparpotenzial dar. Je nach Unternehmen und Zustand der Anlagen können diese bis zu 50 % des jährlich verbrauchten Druckluftstromes ausmachen. Sie auf ein sinnvoll und praktikabel machbares Maß (ca. 10–15 %) zu reduzieren, geht relativ leicht und ist selten mit umfangreichen Neuinvestitionen verbunden. Druckluftleckagen können generell überall im Leitungsnetz auftreten. Undichte Ventile, Rohrverbindungen, Schnellkupplungen, Druckregler, Filtereinheiten etc. sorgen für ständigen Luftverlust. Ihre Undichtigkeiten sind teuer und bleiben meist unbemerkt. Beispielsweise verursacht eine einzige Leckage von 1 mm Durchmesser, bei einem Betriebsdruck von 6 bar, jährliche Kosten in Höhe von 144 €. Leckageortung und -beseitigung spart also Geld und erhöht die Betriebssicherheit. Der Nutzen der Ortung ist die hohe Betriebssicherheit, das heißt keine ungeplanten Stillstände. Weiterhin werden Druckschwankungen vermieden, eine Überlastung der Kompressoren ausgeschlossen und die Lebensdauer der Druckluftgeräteund Werkzeuge erhöht. Da Leckagen in Druckluftkreisläufen den Mindestbetriebs- druck zunichtemachen wird oftmals einfach der Druck erhöht. Eine ordnungsgemäße Wartung hilft Ein effizienter jährlicher Wartungsplan ermöglicht die schnelle Erkennung von Schäden und die umgehende Einleitung von Maßnahmen. Ohne die jährliche Durchführung der Inspektion hat die Leckageortung nur einen kurzzeitigen Effekt. Nicht offensichtliche Leckagestellen sind meistens nur durch Ultraschall-Ortungsgeräte zu finden. Dies setzt vor allem ein hohes Maß an Qualifikation und Erfahrung voraus. Die richtige Anwendung der verschiedensten Sensoren für unterschiedliche Einsatzgebiete ermöglicht die punktgenaue Identifizierung und Lokalisierung der Leckage. Jedoch ist eine etablierte Vorgehensweise in einem viel stärkeren Maße von Nöten, da in der Regel kein Lageplan des Druckluftnetzes vorliegt und sich ein Großteil des Druckluftkreislaufs auf Deckenhöhe befindet. Um Leckagen großflächig zu lokalisieren, können dort mittels eines Parabolspiegels Messungen in großen Höhe (bis 30 m) durchgeführt werden. We- 38 VERFAHRENSTECHNIK 7-8/2015

BETRIEBSTECHNIK gen störender Fremdgeräusche wird das Gerät auf die jeweilige Umgebung angepasst. Erst diese Interaktion ermöglicht eine effiziente und präzise Ermittlung der Druckluftleckagen. Die Lokalisierung der Leckage erfolgt dabei durch Messung in alle Richtungen und der Suche des stärksten Ultraschallsignals. Zur genauen Ortung einer Leckage ist es erforderlich, immer auch den Bereich in der Umgebung der Leckage zu prüfen. Da Ultraschall vom Material, auf das er auftrifft, zum Teil absorbiert und zum Teil reflektiert wird, scheint es z. T., als erkenne man Leckagen in einer Mauer. An dieser Stelle wird die Messung aus drei unterschiedlichen Winkeln durchgeführt, um eine eindeutige Identifizierung der Leckage zu gewährleisten. Der Messtechniker ermittelt den Reflexionswinkel und misst die Leckage in Richtung des Leckageursprungs, somit wird eine Fehlinterpretation ausgeschlossen. Im weiteren Verlauf der Messung werden die Verbraucher sowie die Endgeräte gemessen. Das Potenzial, dort Leckagen zu orten, ist groß, da viele Verbindungsschnittstellen und Pneumatikbauteile vorhanden sind. Falls keine sofortige Reparatur stattfinden kann, wird eine Mängelkarte angebracht. Zur Auffindung der Leckstelle wird sowohl die Mängelkarte als auch der Report mit einer laufenden Nummer versehen. Die Leckagestellen werden im Bericht zusätzlich mit einem Digitalfoto dokumentiert. Die lokalisierten Druckluftleckagen werden von den Experten der Mainsite eindeutig spezifiziert und die verfahrenstechnischen Zusammenhänge exakt wiedergegeben. Hierbei kann es sowohl um hochmoderne Pneumatikbauteile als auch um einfache Bauteile wie Kupplungen oder Flanschdichtungen handeln. Oft sind es kleine Handgriffe, die eine Leckage dicht verschließen. An anderer Stelle muss ein Rohr abgedichtet werden oder eine Wartungseinheit instandgesetzt werden. Die durchzuführenden Maßnahmen werden im Report achtsam beschrieben, um die Instandsetzungskosten klein zu halten. Alle ermittelten Leckagen werden in einem detaillierten Bericht zusammengefasst und am Objekt mit der Leckagekarte gekennzeichnet. Neben der Leckageortung wird die Mengenbestimmung des Druckluftverlusts und somit auch die Berechnung des erzielten Nutzens ermittelt und dokumentiert. Die Bestimmung des Leckagevolumens ist eine schwierige Angelegenheit. Oftmals ist nur aufgrund der Erfahrungsberichte des Anwender und seines Expertenwissens eine genaue Mengenbestimmung möglich. Zusätzlich werden in Abhängigkeit des Volumens die Leckagen in drei Prioritätsklassen (niedrig, mittel, hoch) bewertet und klassifiziert. Die Erfahrung des Instandhalters zeigt, dass einige Bauteile an den Anlagen technisch besser gestaltet werden können. Beispielsweise werden infolge des Zeitmangels Anbauanlagen oft mit Klemmverbindungen erweitert. Dies bedeutet eine erhöhte Leckagebildung. In diesem Fall werden die Fehler im Druckluftnetz aufgezeigt, dokumentiert und mit enger Absprache mit dem Auftraggeber Verbesserungen vorgeschlagen. Darüber hinaus kann ein kundenspezifisches Optimierungskonzept umgesetzt werden. Es ermöglicht in den Druckluftnetzen Messrouten zu definiert und eine Schadenshistorie zu erstellen. Fotos: Fotolia; Mainsite www.mainsite-technologies.com your competent partner for solids handling! Mechanisch und pneumatisch fördern Prozess-Schnecken Füllen / entleeren Big Bag Handling Chargieren / dosieren Mischen / zerkleinern Staubsauganlagen Wiegen / steuern / regeln EMDE Industrie-Technik GmbH ▪ D-56377 Nassau +49 (0) 26 04-97 03-0 ▪ www.emde.de ▪ info@emde.de Emde.indd 1 07.07.2015 08:46:13 VERFAHRENSTECHNIK 7-8/2015 39

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