Print

Eliminujte netěsnosti a různé typy úniků. Zvýšíte tím úroveň bezpečnosti a ziskovosti podniku

-- 13.03.2020

Jak se vyhnout běžným příčinám a výdajům kvůli únikům z tekutinových systémů.

Úniky z tekutinových (kapaliny a plyny) systémů jsou častým jevem, s nímž se můžeme setkat po celé délce rozvodů potrubí, ventilů a dalších součástí ve většině průmyslových podniků. Takové úniky představují v nejlepším případě zvýšené provozní náklady, v tom horším bezpečnostní problémy. Potíže může způsobit i ten nejmenší možný únik. Obyčejné odkapávání kapaliny na chodník se pak stává příčinou uklouznutí nebo pádu pracovníka, kvůli němuž si může přivodit úraz a dlouhodobou pracovní neschopnost. Menší únik toxického plynu může vést až k evakuaci a následně k vysokým pokutám. Triviální únik drahého argonového plynu může negativně ovlivnit konečný hospodářský výsledek podniku. Toto jsou jen některé z mnoha důvodů, proč je zapotřebí úniky vždy velmi rychle řešit a vypracovat plán, jak zabránit výskytu těch budoucích (viz odstavec „Sčítání ztrát zaviněných úniky tekutin“).

V zájmu udržení náležité úrovně bezpečnosti a ziskovosti podniku by měl plán na snížení výskytu úniků zahrnovat školení personálu ohledně detekce a prevence. Mezi účinné taktiky patří zaměřit se na to, jakým způsobem a proč k únikům dochází, jak je vyhledávat a prověřovat jejich výskyt a jak vyvinout strategii pro řešení a snížení množství úniků v rámci celého podniku.

Rozpoznání běžných příčin úniků

Překvapivě k většině úniků dochází v důsledku lidské chyby, nikoli kvůli vadným dílům. Chyby mohou být způsobeny samotným konstrukčním řešením a instalací součásti, nebo dokonce výběrem nevhodné komponenty. Proto je důležité hned na začátku vybrat ty správné komponenty a nainstalovat je náležitým způsobem. Abychom lépe porozuměli tomu, jak zvolit ty správné části, je užitečné pochopit následující tři hlavní příčiny úniků:

  • Nespolehlivá těsnění typu kov na kov. Těsnění bez výplně typu kov na kov jsou obtížně vyrobitelná a nespolehlivá, zejména v průběhu času. Montéři musejí během instalace těchto těsnění přesně dodržovat pokyny výrobce, aby nedocházelo k únikům. Pro zajištění spolehlivějšího utěsnění daného spoje z dlouhodobého hlediska se doporučuje jej nahradit těsněním s nastavitelnou výplní těsniva.

  • Nesprávně nainstalované potrubní díly a tvarovky. Aby se snížila pravděpodobnost úniku a zvýšila bezpečnost celého podniku, musejí montážní firmy dbát na řádné sestavení všech potrubních komponent a tvarovek. Technici by měli být vyškoleni v tom, jak sestavit armatury se správným nasměrováním pouzder, jak utáhnout celou sestavu přesně podle specifikací a jak ověřit správnost provedení spoje pomocí kontrolních spárových měrek (viz obrázek 1).
  • Špatný výběr trubek, hadic atd. včetně nedostatečné přípravy. Pokud je materiál trubek či hadic nekompatibilní s technologickými tekutinami nebo vnějším prostředím, budou náchylné ke korozi, předčasnému selhání a únikům. Kromě toho je důležitá příprava trubek, protože nakřivo seřezané trubky nebo ty, které nebyly zbaveny vnějších/vnitřních otřepů, mohou ohrozit těsnicí schopnost armatury či šroubení.

Pochopení problematiky různých typů úniků

Typ úniku ovlivní postup odstraňování a opravy daného problému technikem. Po pochopení následujících tří nejběžnějších typů úniků bude technik schopen určit vhodná nápravná opatření k jejich řešení:

  • Reálné (skutečné) úniky. Úniku, který je důsledkem selhání bariéry vůči tlaku, jež není schopna pojmout či odizolovat tekutinu proudící v systému od okolního prostředí, říkáme odborně reálný únik (viz obrázek 2). K těmto typům úniků obvykle dochází kvůli trhlinám nebo mezerám mezi těsnicími povrchy. Oprava může být jednoduchá; někdy stačí, aby technik dotáhl ucpávku ventilu. Je však možné, že bude muset vyměnit různé komponenty ventilu, jako je těsnění nebo O-kroužky (viz obrázek 3), nebo úplně celý ventil.

  • Virtuální úniky. Tekutina zachycená v systému se může nechtěně uvolnit do jiných oblastí tekutinového systému. K takovým virtuálním únikům může dojít v důsledku odplyňování materiálu (tj. když plyn uniká z testovaného materiálu ve vakuu) nebo z tekutin, které absorbují nebo adsorbují do složek a později unikají z těchto složek, když se mění koncentrace systému (viz obrázek 4). Kromě toho se tekutiny mohou zachytit v trhlinách nebo uvíznout ve slepých větvích a posléze prosáknout do proudu tekutiny, což může potenciálně změnit její složení. Jednou ze strategií, jak se vyhnout virtuálním únikům, je odstranění slepých potrubních větví (viz obrázek 5).

  • Permeace (průnik permeátu, například kapalinyplynu nebo páry, přes pevné látky.) K permeaci dochází v těch případech, kdy tekutina prochází do, skrz a z tlakové bariéry, která nemá dostatečně velké otvory, aby umožnila průchod nepatrné části molekul skrz kteroukoli jednu díru (viz obrázek 6). Tento jev se běžně vyskytuje při použití fluorovaných polymerů pro sedla a těsnění ventilů nebo pružná jádra hadic, protože tekutiny nebo plyny mohou pronikat na povrch polymeru, migrovat materiálem a resorbovat na druhé straně. Nejlepším způsobem, jak se vyhnout takovýmto prostupům, je volit komponenty, které obsahují těsnicí materiály, jež zmírňují tento jev, včetně tvrdších plastů, jako je polyetheretherketon (PEEK).

Jak na detekci úniků a netěsností

Naučit se, jak nejsnadněji a nejrychleji odhalit místa úniků, je klíčovou strategií pro zvýšení bezpečnosti pracovníků a snížení provozních rizik. Kvalitní program na detekci úniků bude zahrnovat pět primárních metod nedestruktivních zkoušek (NDT), včetně bublinkového testu, tlakové zkoušky na zjištění úniků, akustické ultrazvukové zkoušky, (heliové) metody hmotnostní spektrometrie a zkoušky na měření změn tlaku.

Bublinkový test představuje rychlý a snadný způsob detekce a lokalizace úniků plynu. Během provádění tohoto testu technik natlakuje komponentu a vytvoří tlakový rozdíl. Následně buď ponoří natlakovanou komponentu do roztoku, nebo aplikuje saponátový roztok na vnější stranu komponenty a sleduje netěsnosti, které jsou indikovány tvorbou bublinek. Prostřednictvím bublinkového testu jsou technici schopni vyhodnotit těsnost celé komponenty najednou, což může ušetřit čas. Tento test navíc umožňuje určit, zda se jedná o reálný nebo virtuální únik.

Tlaková zkouška zjišťující úniky a netěsnosti je obzvlášť užitečná při určování lokalizace úniku plynu nebo kapaliny. Existují dvě techniky, které nabízejí nejlepší výsledky, a těmi jsou hydrostatická zkouška a pneumatická tlaková zkouška. Během provádění každé z těchto zkoušek operátor postupně natlakuje komponentu vodou nebo vzduchem na specifikovaný tlak a pak jej udržuje po předem stanovenou dobu, aby se změřil jakýkoli pokles. Tato zkouška umožňuje operátorům vyhodnotit celou sestavu potrubí najednou a zjistit tak míru úniku.

Operátoři provádějí akustickou ultrazvukovou zkoušku pomocí ručního zařízení, které je schopno snímat středně velké až velké úniky. Zkouška se používá hlavně k nalezení netěsností v systémech stlačeného vzduchu, přičemž se spoléhá na měření velikosti ultrazvukového hluku vytvářeného při úniku tekutiny nebo vzduchu s dostatečnou rychlostí, což způsobí turbulenci. Zkouška je zvláště užitečná pro rychlou kontrolu rozlehlých prostor a k lokalizaci zdrojů úniků z velké vzdálenosti.

V rámci metody hmotnostní spektrometrie technik nejprve vloží hermeticky uzavřenou komponentu nebo sestavu do tlakové komory a postupně vstřikuje detekční plyn (nejčastěji helium) do komory. Dále operátor rychle přenese komponentu do hmotnostního spektrometru a aplikuje tlakový rozdíl, aby změřil množství detekčního plynu, který pronikl komponentou nebo sestavou. Pokud operátor zjistí přítomnost detekčního plynu uvnitř hmotnostního spektrometru, je jasné, že komponenta netěsní.

Zkouška na měření změn tlaku se používá k výpočtu a vyhodnocení míry úniku, aby bylo zajištěno, že množství úniku se pohybuje v přijatelných mezích. Pomocí této zkoušky lze stanovit celkový únik jednoduchým a levným způsobem prostřednictvím jedné ze čtyř běžných metod, mezi které patří pokles tlaku, absolutní změna tlaku, referenční změna tlaku a měření objemu nebo průtoku. Například pomocí metody sledující pokles tlaku operátoři natlakují komponentu vzduchem a k monitorování tohoto tlaku používají tlakový snímač. Jakýkoli pokles tlaku naznačuje únik.

Stanovení priorit v rámci odstraňování úniků v podniku

Úniky jsou všudypřítomné téměř ve všech podnicích. Není však v lidských silách okamžitě řešit každý únik. Místo toho je užitečné kategorizovat úniky a upřednostnit, které z nich se mají řešit jako první, včetně odstraňování úniků dle následujícího pořadí:

  • Nebezpečné úniky. Jakýkoli únik, který představuje bezpečnostní problém, by měl být pro podnik tou nejvyšší prioritou. Mezi tyto úniky patří úniky škodlivých plynů a žíravých chemikálií nebo úniky kapalin na podlahy a chodníky, což vytváří nebezpečí uklouznutí či pádu. Manažeři pro řízení rizik by v podniku měli nejprve identifikovat tyto bezpečnostní problémy a poté poslat své nejlepší údržbáře, aby provedli okamžitou nápravu.
  • Finančně nákladné úniky. Všechny úniky v podniku společně přispějí k významné ztrátě. K této ztrátě však někdy může nejvíce přispět i ten nejmenší únik. Měl by být upřednostněn například malý únik drahého argonového plynu před velkým únikem levného stlačeného vzduchu. Zastavení dražšího úniku může v první řadě výrazně vylepšit hospodářské výsledky podniku. Technici údržby mohou později řešit únik „obyčejného“ vzduchu.
  • Obtěžující úniky. Drobné úniky, které nepředstavují bezpečnostní rizika a neodpovídají za velké ztráty, mohou být ponechány na pozdější dobu. Takovéto obtěžující úniky by neměly být úplně ignorovány, ale podniky mohou často počkat s řešením těchto úniků nízké úrovně, pokud personál údržby plní jiné, kritičtější povinnosti.

Zaměřeno na problematiku úniků

Je užitečné školit a současně i rekvalifikovat inženýry a techniky v problematice detekce a prevence úniků, jelikož takto lze jednoduše prohloubit jejich znalosti a dovednosti. Školení může zahrnovat vzdělávání v oblasti správného výběru materiálu, stejně jako pořádání praktických kurzů orientovaných na osvojení řádných postupů ohýbání a instalace trubek. Zaměřením na identifikaci a zastavení úniků mohou tito kvalifikovaní odborníci pomáhat podnikům realizovat bezpečnější a nákladově efektivnější provozní prostředí (viz obrázek 7).

Stacey Phillips je regionální manažer, který se zabývá polní instrumentací ve společnosti Swagelok.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Výroba nové generace: Technologické trendy
2020-04-28 - 2020-04-28
Místo: online konferenční webinář
Nekonvenční zdroje elektrické energie
2020-05-13 - 2020-05-15
Místo: Hotel Ryšavý, Vémyslice
Úspory a údržba v průmyslu
2020-05-19 - 2020-05-19
Místo: Ostrava
Národné fórum údržby 2020
2020-05-26 - 2020-05-27
Místo: Hotel PATRIA, Štrbské Pleso

Katalog

Panasonic Electric Works Europe AG
Panasonic Electric Works Europe AG
Veveří 3163/111
616 00 Brno
tel. +420 541 217 001

Brady s.r.o
Brady s.r.o
Na Pantoch 18
831 06 Bratislava
tel. +421 2 3300 4862

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

ABB s.r.o.
ABB s.r.o.
Vyskočilova 1561/4a
14000 Praha 4
tel. +420739552216

všechny firmy
Reklama



Tematické newslettery






Anketa


Na horách/u moře
Na chalupě/chatě v tuzemsku
Co je to dovolená?

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   Partneři   |   Blogy   |   
Copyright © 2007-2020 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI