新型“颠覆性”技术可帮助避免停工

对于工业工厂和设施，压缩空气、气体和真空系统是转换系统的重要来源。由于比电力等其他能源更容易使用，当今的工厂中到处都有压缩机。这些压缩机为机器、工具、机器人、激光器、产品处理系统等提供动力。

但是，许多压缩空气、气体和真空系统由于磨损和维护不当而受损，进而造成最大的浪费——无时无刻地泄漏。这些泄漏可能隐藏在机器后方、连接点处、固定管道上方，或者破裂的管道或磨损的软管中。浪费会快速累积，甚至造成停工。

空气浪费带来的高成本

根据美国能源部的数据，压缩空气管道中单个1/8”(3mm)泄漏点每年的成本超过2,500美元。据美国能源部估算，对于美国国内维护不善的普通工厂，泄漏造成的浪费可达到其压缩空气总量的20%。

为了弥补泄漏引起的压力损失，工厂往往通过购买容量大于实际需求的压缩机进行补偿，这就需要大量的资本成本，且增加能源成本。除了成本的考虑外，空气泄漏还会引起资本支出、返工、停工或质量问题，以及维护成本增大。

一家美国制造商的维护经理介绍就说，他们一款空气扭矩工具中的低压力可能会造成产品缺陷。“如果设备扭矩错误，无论是扭矩不足或扭矩过大，都可能导致产品召回。并且还会造成本来非常标准的工艺中投入更多的人工。”他表示：“那可都是利润损失和设备损失的费用。最坏情况下，我们也会因为无法交付而丢失订单。”

所以，公共事业、工业和政府机构把压缩空气系统作为节约成本的潜在来源就毫不奇怪了，修复泄漏会为运营节省费用，避免必须为系统增加额外容量。

直击问题核心

许多工厂和设施没有泄漏检测程序。发现并修复泄漏并不容易。量化浪费量并确定成本，要求能源专家利用能源分析仪和记录仪对其空气系统进行审计。系统性地计算杜绝泄漏可每年节省的成本，就能够为推进此类项目树立一个有力的业务案例。压缩空气系统的能源审计往往是与行业、政府及非政府组织(NGO)配合进行的，压缩空气挑战(CAC)就是此类组织的一种自发性合作，其唯一宗旨就是提供与产品无关的信息和教育资料，帮助各个行业以可持续的最大效率生产和使用压缩空气。

如何发现泄漏

不幸的是，主流的泄漏检测方法非常原始。一种古老的方法是听嘶嘶声，这在许多环境下几乎是不可能听到的；以及在疑似泄漏区域喷洒肥皂水，这种方法会导致现场混乱，容易导致人员滑倒。

当前，查找压缩机泄漏的首选工具是超声波探测器——一种便携式装置，能够识别与空气泄漏相关的高频声音。普通的超声探测器有助于发现泄漏，但其使用非常耗费时间，维修人员通常只能在规划的停工时间使用，而该时间本来可用于维护其他关键机器。这些装置还要求操作人员靠近被检设备，所以在难以触及的区域使用就很困难，例如天花板或设备后方。

颠覆性技术

如果有某种泄漏检测技术能够在噪杂的环境下准确判断远至50米之外的泄漏位置，且无需关断设备，会是什么情形？福禄克开发出了能够实现这一目的的工业声学成像仪。工业维护经理将Fluke ii900工业声学成像仪称为压缩空气泄漏检测领域的“颠覆者”。

这款新型工业声学成像仪能够检测比传统超声装置更宽范围的频率，采用新型SoundSight™技术，能够对空气泄漏进行增强视觉扫描，与红外热像仪检测热点的方式相似。ii900包括一个由微型超高灵敏度麦克风组成的声学阵列——能够同时检测声波和超声波。ii900能够识别潜在泄漏位置的声源，然后通过专利算法将声音解读为泄漏。

最终生成SoundMap™ 图像 —— 叠加在可见光图像上的色图，指示泄漏点的准确位置。最终结果可作为静止图像或实时视频显示在7”LCD屏幕上。ii900可保存多达999个图像文件或20个视频文件，用于文档化或合规性用途。

可快速扫描较大的区域，比其他方法更快地定位泄漏。仪器也允许对强度和频率范围进行过滤。一家大型制造厂的团队最近利用两台ii900原型机一天定位了80处压缩空气泄漏，而若采用传统方法，需要花费数周时间。通过快速发现并修复泄漏，还可以避免潜在的停工时间，对这家工厂来说每小时的生产力损失成本预计为100,000美元。

您浪费的空气有多少？

控制压缩空气、气体和真空系统泄漏的第一步是估算泄漏负荷。

有些泄漏(低于10 %)在预计之中。超出该范围即被视为浪费。第一步是确定当前的泄漏负荷，由此即可将其作为标准，便于比较改善效果。估算泄漏量的最佳方法是基于控制系统。如果系统具有启动/停止控制功能，只需在系统无需求时(下班后)启动压缩机即可。然后读取多个压缩机循环读数，确定系统泄压的平均时间。在没有设备工作时，系统泄压是由于泄漏造成的。

泄漏(%)=(Tx100)÷(T+t) T =加压时间(分钟)，t=泄压时间(分钟)

为了估算具有更复杂控制策略的系统中的泄漏负荷，在容器(V，单位为立方英尺)下游安装压力表，包括所有二次接收器、总管和管道。在系统没有需求的情况下，不考虑泄漏，将系统设置到其正常工作压力(P1，单位为psig)。选择一个二次压力(P2，约为P1的一半)，并测量系统下降到P2所需的时间(T，单位为分钟)。

泄漏(cfm，自由空气) = [(Vx(P1–P2)÷(T x 14.7)] x 1.25

查找泄漏的位置：

• 管接头

• 软管

• 管道

• 接头

• 螺纹管道接头

• 快接头

• FRL (过滤器、调节器、润滑器组合)

• 冷凝阱

• 阀门

• 法兰

• 密封件

• 风管

因子1.25将泄漏修正为正常系统压力，因此考虑了随着系统压力下降而减少的泄漏。

有效修复泄漏可显著降低空气相关业务的成本。通过修复泄漏，企业不但能够节省能源成本，而且能够提高生产水平，延长设备寿命。

关键词:气体检测 红外热像仪 福禄克

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来 源：福禄克公司

编辑：马致远

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