Распространенные причины и стоимость утечек в трубопроводных системах

Распространенные причины и стоимость утечек в трубопроводных системах

Утечки в трубопроводной системе—распространенное явление на большинстве предприятий. Поскольку вы отвечаете за безопасность работы и рентабельность предприятия, даже самая незначительная утечка может стать проблемой. Именно поэтому следует разобраться, как и почему возникают утечки, как их обнаружить и провести испытания, чтобы их выявить, и, наконец, как разработать стратегию по устранению и сокращению утечек в масштабе всего производства.

Убытки по причине утечек

Хотя утечки являются распространенным явлением на производстве, есть немало финансовых причин устранять их без промедления и разработать план, чтобы не допустить их возникновения в будущем.

• По имеющимся оценкам, потери гидравлической жидкости ежегодно составляют миллионы галлонов. А один галлон гидравлической жидкости стоит около 40 долл. США.
• Утечка жидкого смазочного материала может привести к влекущему большие затраты повреждению оборудования, такому как преждевременный износ и поломка машины.
• На предприятии происходит сокращение выпуска продукции каждый раз, когда оно вынуждено останавливать производство для устранения утечки. Такой простой может стать причиной значительных потерь прибыли.
• В результате неправильной калибровки КИП или нештатной работы оборудования из-за утечки ваша команда может непреднамеренно произвести не отвечающий спецификации продукт. В результате этот продукт придется оправлять на переработку, продавать по сниженной цене или утилизировать.
• Капли масла в месте утечки могут привести к возникновению небезопасных условий работы, становясь причиной падений на скользкой поверхности и несчастных случаев. Неконтролируемые утечки могут требовать дорогостоящего ремонта, а также создавать опасность для здоровья рабочих.
• Утечки могут стать причиной значительных штрафов за несоответствие систем и оборудования требованиям нормативно-правового регулирования в области охраны труда.
• Для устранения утечек требуются время и деньги. Может возникнуть необходимость обращения в специализированную компанию для устранения последствий утечки токсичной жидкости, что потенциально влечет за собой издержки, связанные с остановкой системы для тщательного техосмотра.

Три распространенные причины утечек

Это может показаться странным, но некачественные детали не являются причиной большинства утечек. Утечки чаще возникают в результате действия человеческого фактора, как в ходе монтажа компонента, так и в случаях неправильного выбора самого компонента.

Выбор правильных компонентов и их надлежащая установка 

могут повысить уровень производственной безопасности и сократить трудозатраты и издержки.

Чтобы помочь вашей команде лучше понимать причины утечек и устранять их на вашем предприятии, полевые инженеры Swagelok документально описали три наиболее распространенные причины утечек:

• Ненадежные уплотнения металл-металл. Создание и поддержание имеющих высокую надежность уплотнений металл-металл может быть сложной задачей, особенно в течение длительного времени. Необходимо в точности соблюдать указания производителя, чтобы не допустить возникновения утечек при использовании таких уплотнений. В некоторых случаях при использовании клапанов у вас может даже возникнуть необходимость замены компонента другим, имеющим мягкое уплотнение седла, особенно в случаях, когда требуется частое перекрытие потока газа. 
• Неправильно смонтированные трубные обжимные фитинги. Правильная сборка трубных обжимных фитингов значительно снижает вероятность возникновения утечек и увеличивает безопасность вашего производства. Убедитесь, что ваш технический персонал прошел обучение правильному монтажу фитингов, включая надлежащую ориентировку обжимных колец и использование щупа для проверки зазора при затяжке трубного обжимного фитинга.
• Ошибки при выборе трубок, обращении с ними и их подготовки. Выбор трубок и их подготовка также могут увеличить количество вероятных утечек. Материал трубопроводов, который несовместим с технологической жидкостью или окружающей средой, будет более подвержен коррозии, преждевременному выходу из строя и возникновению утечек. Кроме того, неровно разрезанные и имеющие вмятины, царапины или необработанные начисто торцы трубки могут нарушить герметичность фитинга.

Три вида утечек

Понимание видов утечек поможет вашей команде определить необходимые меры для их устранения. Инженеры Swagelok определили три вида утечек, которые наиболее распространены в трубопроводных системах (см. ниже).

Реальная утечка. Это утечка, когда барьер давления не может сдержать или изолировать жидкость в системе от окружающей среды. Это происходит в результате образования трещин или щелей между поверхностями уплотнения.

Виртуальная утечка. Выделение заключенной внутри жидкости в систему трубопровода в результате прохождения газа через материал, абсорбции или адсорбции жидкостей, их улавливания в трещинах или тупиках.

Просачивание. Прохождение жидкости внутрь, через или из барьера давления, отверстия в котором настолько малы, что через каждое из них может пройти лишь небольшая часть молекул.

Способы выявления утечек

В целом, в большинстве случаев утечек испытания на наличие утечек проводятся, когда система находится под давлением, с использованием либо реальной технологической жидкости, либо заменяющей среды, например воды, воздуха, азота или гелия. В практических целях методы испытаний можно разделить на методы, которые обычно используются на установленном оборудовании, и методы, которые в большинстве случаев применяются на стенде (или в лаборатории).

1. Визуальные испытания. Это наиболее фундаментальный тип испытаний на наличие утечек в трубопроводных системах. Признаками утечки является наличие капель или увлажненной поверхности ниже места утечки. Чаще всего этот метод применяют на установленном оборудовании, однако он часто используется и на стендах для испытаний шланговых сборок.
2. Испытания на образование пузырей. Это простой и малозатратный метод испытания газовых систем. Испытания проводятся либо с использованием тонкой пленки поверхностно активного вещества (типа Snoop), либо с помощью погружения в резервуар с водой.  Является распространенным способом проведения испытаний как установленного оборудования, так и на стенде. Используется по большей части для обнаружения, а не для количественной оценки утечки и требует визуального контроля за появлением пузырьков.
3. Испытания с измерением перепадов давления (опрессовка). Этот метод применяется как в жидкостных, так и в газовых системах. В проходящем испытания оборудовании в изолированном состоянии создается давление с заданным значением, которое сохраняется в течение определенного периода. В случае наличия утечки происходит постепенное падение давления в системе, которое можно измерить. Распространенным видом испытаний с измерением перепадов давления является измерение падения давления. Чаще всего эти испытания проводятся на стенде, однако они могут проводиться и на установленном оборудовании при условии тщательного проектирования схемы испытаний. Они требуют минимального оборудования и могут быть автоматизированы.
4. Воздушная ультразвуковая дефектоскопия. Такое испытание используется в газовых системах. Для его проведения требуется прибор воздушной ультразвуковой дефектоскопии, который можно использовать для обнаружения утечки. Для систем под давлением эти испытания могут использоваться для определения средней скорости утечки. Они могут также производиться на неопрессованных системах с использованием дополнительного внутреннего звукогенерирующего прибора. Воздушная ультразвуковая дефектоскопия широко применяется на установленном оборудовании.
5. Масс-спектрометрия. Эти испытания используются для проверки газовых систем. Масс-спектрометр используется для обнаружения следов утечки газа и количественного определения утечки. Проводятся эти испытания с использованием гелия в качестве заменителя технологической среды, и в этом случае их называют «испытания гелием на утечку». Наружные испытания используются для проверки находящихся под давлением систем, а внутренние испытания применяются для проверки вакуумных систем. Чаще всего этот метод используется для стендовых испытаний с целью определения крайне малых утечек.

Приоритизация утечек

Устранить все утечки на производстве сразу невозможно, но ваши специалисты могут распределить их по категориям, чтобы определить очередность их устранения при техническом обслуживании и ремонте.

• Опасные утечки. Любые утечки, которые представляют проблему с точки зрения безопасности, имеют первоочередное значение. К ним относятся утечки токсичных газов и едких химических веществ, а также утечки, которые создают для работников опасность поскользнуться или упасть. Примите меры, чтобы менеджеры по рискам на вашем предприятии в первую очередь выявляли проблемы, связанные с безопасностью труда, и незамедлительно направляли самых опытных специалистов для их устранения.
• Утечки, влекущие большие убытки. Совокупный убыток от всех утечек на вашем предприятии может быть значительным. Однако на некоторые утечки (даже небольшие по размеру) может приходиться значительная доля общего убытка. Устранение небольшой утечки дорогостоящего газа, например аргона, может дать намного большую экономию в сравнении с устранением потерь сжатого воздуха, стоимость которого намного меньше.
• Незначительные утечки. Наконец, у вас могут быть самые разнообразные незначительные утечки, которые не представляют опасности для работников и не влекут существенные убытки. Устранение таких имеющих низкий приоритет утечек можно отложить до тех пор, пока ваш технический персонал не освободится от более насущных задач.

Мы считаем целесообразным проводить обучение (и переподготовку) инженерно-технического персонала по самым разным темам, чтобы улучшить их навыки по обнаружению и решению вопросов устранения утечек. Обучение может включать все — от вопросов выбора правильных материалов до практического обучения гибке труб и установке обжимных фитингов. С удовлетворением сообщаем, что Swagelok предлагает много специализированных программ подготовки и обучения чтобы ваше предприятие работало безопасно и эффективно. Когда ваша квалифицированная команда сосредоточена на выявлении и устранении утечек, работа вашего предприятия становится более безопасной и эффективной с точки зрения экономии средств.

За дополнительной информацией по теме выявления и устранения утечек, а также обучения персонала передовому опыту обращайтесь в местный центр торговли и сервисного обслуживания Swagelok.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать о наших услугах обучения и выявления утечек