Federico de Lucia, Lider zespołu specjalistów ds. rozwiązań do monitorowania stanu w Teledyne FLIR
Nie ulega wątpliwości, że firmy z trudem radzą sobie ze wzrostem kosztów i coraz większymi rachunkami za energię. W obliczu rosnących kosztów i panującej niepewności przedsiębiorstwa na całym świecie szukają sposobów na ograniczenie zużycia oraz kosztów wszędzie, gdzie jest to możliwe.
W tej (coraz bardziej kosztownej) rzeczywistości obrazowanie akustyczne zapewnia producentom konkretne wsparcie – pomaga energochłonnym gałęziom przemysłu utrzymać ciągłość działalności poprzez obniżenie kosztów operacyjnych oraz zmniejszenie wydatków na konserwację.
Wszyscy zetknęliśmy się z pojęciem „bezstratnego dźwięku”. W przypadku obrazowania akustycznego można je rozumieć całkiem dosłownie.
Wykrycie niezidentyfikowanych wcześniej wycieków powietrza może pomóc rozwiązać kosztowny problem
W Wielkiej Brytanii i wielu krajach Unii Europejskiej koszty energii wzrosły niemal dwukrotnie w porównaniu z tym samym okresem roku 2021. Ceny wynoszą obecnie 34 pensy za kWh (w tym samym okresie 2021 roku wynosiły 18,9 pensa za kWh). Oznacza to wzrost o 179%. Ceny gazu wzrosły w 23 spośród 24 krajów członkowskich UE, dla których dostępne są dane: poza Wielką Brytanią największe wzrosty odnotowano w Estonii (+154%), na Litwie (+110%) oraz w Bułgarii (+108%). Nasuwa się pytanie: Jak energochłonne branże mogą przetrwać w czasach coraz większej presji kosztowej? Nabiera ono szczególnego znaczenia, jeśli weźmiemy pod uwagę fakt, że w wielkoskalowych procesach przemysłowych do zasilania maszyn oraz środków transportu w dużej mierze wykorzystuje się sprężarki i pompy próżniowe.
Aby odpowiedzieć na to pytanie, oczywiście najlepiej jest przeanalizować rozchody i znaleźć realne, konkretne sposoby na zmniejszenie wydatków produkcyjnych. Jedną z metod, która szybko zyskuje uznanie wśród producentów w całej UE, jest obrazowanie akustyczne.
Żadne urządzenie nie jest całkowicie odporne na awarie maszyny oraz zużycie – nawet najbardziej zaawansowane technicznie. Maszyny, które nie działają optymalnie, powodują jak najbardziej rzeczywiste koszty. I tutaj z pomocą przychodzi obrazowanie akustyczne. Ta nowoczesna metoda monitorowania stanu umożliwia generowanie oszczędności poprzez wykrywanie wycieków powietrza w czasie rzeczywistym.
Choć może się wydawać, że odosobnione incydenty generują bardzo niewielkie koszty i stanowią drobną uciążliwość, marnotrawstwo energii może szybko urosnąć do rangi poważnego problemu. W układzie przeciętnej sprężarki około 80% energii jest rozpraszane w formie ciepła, co oznacza, że tylko 20% jest faktycznie wykorzystywane podczas produkcji. Aż jedna trzecia tej użytecznej energii jest tracona wskutek nieszczelności. Energii, za którą płacimy coraz więcej.
Dlaczego wycieki powietrza są tak kosztowne?
Spróbujmy skwantyfikować problem, którego natężenie może się znacznie różnić w zależności od zastosowania. W tym celu operatorzy muszą najpierw dokładnie określić, w jakim stopniu wycieki mogą wpływać na koszty produkcji.
Weźmy dla przykładu wyciek sprężonego powietrza z otworu o średnicy zaledwie 1,5 mm w sieci powietrza sprężonego przy ciśnieniu sprężania wynoszącym siedem barów. Dwa lata temu, przy cenie 0,07 EUR za kilowatogodzinę, taki wyciek kosztowałby firmę około 1500 EUR (1300 GBP) rocznie, przy założeniu czasu eksploatacji wynoszącego 6000 godzin w skali roku.
Ceny energii oczywiście od tego czasu znacznie wzrosły, więc w niektórych przypadkach koszt ten może być trzy-, cztero-, a nawet pięciokrotnie wyższy. Oznacza to, że niewykrycie małego otworu w ważnym komponencie produkcyjnym może kosztować firmę nawet 7500 GBP rocznie.
Jeśli uwzględnić skalę produkcji przemysłowej i ilość wycieków, które nie są identyfikowane, zdumiewać może fakt, że stosunkowo niewielki otwór może powodować tak duży problem.
Kamery z gamy FLIR Si124 pomagają obniżyć koszt rachunków za energię
Nowsze kamery do obrazowania akustycznego, np. model FLIR Si124, wykorzystują szereg zaawansowanych mikrofonów akustycznych i ultradźwiękowych do wykrywania pojawiających się wycieków powietrza i pracują w optymalnym zakresie częstotliwości 2–65 kHz. Taki zakres pozwala uzyskać niezrównaną dokładność wykrywania i identyfikacji, dzięki czemu możliwe jest zlokalizowanie najmniejszych nieszczelności.
Dzięki tej technologii personel obsługi może również zidentyfikować, sfotografować lub sfilmować miejsce wycieku powietrza nawet dziesięciokrotnie szybciej niż w przypadku tradycyjnych metod, a tym samym zminimalizować czas przestoju w zakładzie oraz szybko naprawić lub wymienić uszkodzony element. Ponadto kamera wykrywa również wyładowania niezupełne, pływające i koronowe, pomagając zmniejszyć liczbę zdarzeń potencjalnie zagrażających życiu oraz ogólnych problemów związanych z konserwacją.
Operatorzy mogą znacznie szybciej identyfikować elementy powodujące problemy, a nawet zobaczyć wykryte wycieki w momencie ich pojawienia się. Możliwość taką zapewnia wbudowana sztuczna inteligencja, która wizualizuje informacje dźwiękowe z miejsca wycieku oraz ocenia jego stopień, wyświetlając zalecane działania pozwalające zlikwidować problem.
W przypadku modelu FLIR Si124 specjalne algorytmy szacują nawet potencjalny koszt wycieku, oceniając utratę powietrza w czasie rzeczywistym, obliczając wydatek w przeliczeniu na kilowatogodzinę i wyświetlając przewidywaną oszczędność w skali roku (lub zadanym okresie). Dzięki temu inspektorzy dysponują czytelnymi danymi umożliwiającymi rozwiązanie problemu oraz uzasadnienie kosztów naprawy na linii produkcyjnej.
Jeżeli jako producent zmagasz się z rosnącymi kosztami energii, zamów kamerę z nowej gamy si124 już teraz, aby radykalnie poprawić jakość inspekcji w swoim zakładzie.
Źródło artykułu i fotografii: https://www.flir.eu