Lekdetectie perslucht

Perslucht is een van de duurste energievormen. In procesomgevingen zet men het vaak in als schoon en veilig medium om bijvoorbeeld kleppen aan te sturen. De toepassingen van perslucht in de industrie zijn alom bekend. In de Europese Unie wordt intussen aangenomen dat men circa 10% van het industriële elektriciteitsverbruik inzet voor de productie van perslucht. Ondanks dit hoge energieverbruik is de efficiëntie van veel persluchtinstallaties daarentegen laag. Praktijkstudies tonen namelijk aan dat er besparingen mogelijk zijn tussen 5 – 50% bij een eerste inspectie. De verliezen lopen al snel heel vlug op. 20% van de persluchtlekken vertegenwoordigen namelijk 80% van het verlies. Kortom, persluchtlekdetectie kan daarom grote verliezen tegengaan.

De energiebesparende inspectie heeft een zeer grote impact

De totale efficiëntie van een persluchtinstallatie hangt aan de ene kant af van de efficiëntie van de individuele componenten van de installatie, en aan de andere kant van het totaalontwerp en de juiste inzet ervan.

De belangrijke energiebesparingsmogelijkheden in een persluchtinstallatie zijn:

  • Vermindering van lekkageverlies;
  • Verbetering van het ontwerp van de installaties;
  • Toepassing van toerentalvariabele aandrijvingen.

Aan persluchtlekkages wordt er namelijk in de praktijk helaas meestal weinig of niets gedaan. De persluchtlekkage is de hoeveelheid geproduceerde lucht dat niet nuttig gebruikt wordt door lek- en spleetverliezen. De hoeveelheden perslucht die zo ontsnappen in de atmosfeer zijn dikwijls verrassend groot. Omdat persluchtlekken de omgeving weliswaar weinig storen, zeker als de leidingen zich ondergronds of op grote hoogte bevinden, worden zodoende lekcontroles zelden uitgevoerd.

Nochtans heeft deze energiebesparende inspectie een zeer grote impact. Op elk willekeurig tijdstip kan er immers begonnen worden met het opsporen van persluchtlekken.

Dikwijls wordt echter nog teveel gedacht dat perslucht, zoals de omgevingslucht, gratis is. In de praktijk opteert men vaak te vlug voor een volumevergroting van de compressor in plaats van de lekken op te sporen en te herstellen.

Kortom, regelmatige controles van de volledige persluchtinstallaties zijn dus absoluut noodzakelijk om de verliezen te beperken. Eveneens daalt hierdoor onrechtstreeks de CO2-uitstoot.

Dalende onderhoudskosten door een regelmatige persluchtlekdetectie

Persluchtlekken dragen niet alleen bij tot energieverspilling. Ze zijn ook een bron van operationele verliezen.

Lekken veroorzaken een drukval waardoor luchtgereedschappen evenzeer minder efficiënt functioneren. Dit heeft bijgevolg weer een mogelijke invloed heeft op de productie.

Door lekken moeten compressoren en drogers dus meer draaien. Bijgevolg dienen compressoren op sommige persluchtnetten 20 tot 30% meer te produceren. Dit veroorzaakt in het bijzonder extra onderhoudskosten. De levensduur van de compressor daalt hierdoor evenzeer. Bovendien installeert men overbodige compressorcapaciteit om het lekverlies te compenseren.

Bijkomende maatregelen om energie te besparen

Laat de persluchtinstallatie eerder op de laagst mogelijke druk werken. Hierdoor zakken bijgevolg het energieverbruik van de compressor en de elektriciteitsfactuur. Stel dus daarom de compressordruk in op de hoogst gevraagde druk. Kleine verbruikers die een hogere werkdruk vereisen kan men echter voorzien van een lokale kleine compressor. Elke bar drukverhoging komt echter overeen met een verhoogd energieverbruik van 7 tot 10%.

Overweeg om een ringleiding aan te leggen om drukverlies in de leidingen te beperken.

Schenk eveneens aandacht voor kwalitatieve koppelingen van verwisselbaar pneumatisch gereedschap. Vervang daarnaast oud pneumatisch gereedschap door nieuwe efficiëntere ontwerpen. Reinig tenslotte ook geregeld de filters om drukval te beperken.

Een frequentiegestuurde compressor is mogelijk interessant bij vervanging van een oude compressor. Een frequentiegestuurde compressor gebruikt men als er wisselende hoeveelheden perslucht moeten geleverd worden of als de compressor regelmatig op een vermogen onder zijn maximum vermogen moet functioneren.

Koude lucht comprimeren vraagt al met al minder energie dan het gebruik van warme lucht. Onderzoek daarom indien mogelijk de aanzuiging van koudere buitenlucht.

Dient het persluchtnet na de werkuren op druk te blijven? Welke toestellen en installaties moeten namelijk tijdens het weekend omwille van onderhouds- en veiligheidsredenen blijven werken of welke niet? Overweeg daarom bijvoorbeeld om de compressor uit te schakelen na productietijd. De compressor draait immers af en toe vanwege de persluchtlekken.

Met perslucht wordt door de medewerkers vaak nonchalant omgesprongen. Sensibiliseer daarom de medewerkers op een positieve manier om bewust om te springen met perslucht.

Vermogensverlies door persluchtlekken

Onderstaande tabel geeft de energieverliezen en bijbehorende kosten weer per jaar bij persluchtlekken bij een druk van 7 bar. De compressor wordt niet afgeschakeld, de compressor draait 8760 uren en de elektriciteitsprijs bedraagt 0,06 euro/kWh. (bron 20014: VITO).

Lekken aan de installatie van de gedroogde instrumentlucht in de chemische industrie zijn bijvoorbeeld nog duurder.

Diameter lek in mm

Luchtlekkage bij 7 barg (m³/h)

Vermogensverlies (kW)

Kosten per jaar (euro/jaar)

0.1

0.04

0.004

2.1

1

4.3

0.43

226

3

42

4.2

2210

5

120

12

6310

10

433

43.3

22 760

Persluchtlekken opsporen in de praktijk d.m.v. ultrasone inspectie

Persluchtlekken zijn immers niet altijd hoorbaar met het menselijk oor. Een hoorbare kleine lekkage kan ongemerkt honderden euro’s per jaar kosten. Het menselijk oor neemt namelijk geluiden waar tot 15 á 20 kHz. Het geluid van een persluchtlek kan echter tot 100 kHz oplopen. De meeste lekken blijven daarom dus onopgemerkt zonder technische hulpmiddelen.

Persluchtlekken spoort men namelijk het best op met een ultrasoon meettoestel. Vooral in een ruimte met bijvoorbeeld veel omgevingslawaai geeft een ultrasoon toestel goede resultaten. Het ultrasoon geluid wordt vooral geproduceerd door turbulente luchtstromen. Om grotere afstanden te overbruggen gebruikt men meestal een paraboolantenne om persluchtlekken op te sporen.

Start de meetcampagnes vanuit de compressorzaal. Geef elk gevonden lek een nummer. Deel de lekken weliswaar in volgens drie niveaus van intensiteit: klein, middelgroot en groot. Bijgevolg kunnen hierdoor de herstellingen volgens een bepaalde prioriteit uitgevoerd worden.

De plaatsomschrijving van elk lek wordt genoteerd en vervolgens aangeduid op een plattegrond. Men bevestigt bij het lek evenzeer een lekkaart. Schenk bovendien bijzondere aandacht aan luchtverdelers, flenzen, pakkingen, verbindingen, appendages, leidingen van instrumentlucht, afsluiters, enz.

Factoren die in het bijzonder de kwaliteit van de akoestische persluchtlekdetectie beïnvloeden:

  • Drukverschil
  • Soort lek
  • Vorm van de opening
  • Atmosferische condities
  • Gevoeligheid van de ultrasone detector
  • Frequentiebereik van de ultrasone detector
  • Afstand en bereikbaarheid van het lek
  • Opleiding personeel
  • Inspectieprocedures

Samengevat, persluchtlekken herstellen is namelijk een eenvoudige manier om energie te besparen mits een juiste aanpak. Lekdetectie betaalt zich immers op zeer korte tijd terug.
Drie basisonderdelen van energie-efficiëntiemanagement zijn dus immers de mensen, de technologie en betekenisvolle data.

Op zoek naar een interim-manager? Contacteer ons nu geheel vrijblijvend.