Sprężone powietrze jest nieodzownym elementem wielu systemów technologicznych. Stąd też działy utrzymania ruchu powinny przeprowadzać okresowe czynności związane z konserwacją poszczególnych elementów instalacji, do których należy zaliczyć przede wszystkim zespoły przygotowania powietrza i sprężarki.
Istotnym parametrem, który decyduje o prawidłowości pracy instalacji, jest ciśnienie powietrza. To właśnie dzięki niemu diagnozowane są wszelkie awarie, wycieki czy zużycia. Stąd też bardzo często w instalacjach sprężonego powietrza wydziela się strefy z oddzielnymi punktami pomiarowymi, dzięki czemu wykrywanie usterek może odbywać się fragmentami. W miejscach zainstalowania odbiornika warto kontrolować jakość powietrza, a co za tym idzie jego suchość i zawartość oleju. Należy zwrócić również uwagę zarówno na kontrolowanie, jak i wymianę uszczelnień maszyn, które pobierają powietrze. W procesie związanym z wykrywaniem przecieków zastosować można czujniki ultradźwiękowe lub kamery na podczerwień. Każdy element instalacji sprężonego powietrza (sprężarki, filtry, osuszacze) należy traktować z osobna. Warto zatem stosować się do instrukcji i zaleceń producenta konkretnego urządzenia.
Kto smaruje, ten ma powietrze
Niektóre elementy pneumatyki są nasmarowane fabrycznie i nie wymagają smarowania. Wiele urządzeń musi nawet pracować bez smarowania. Należy jednak zwrócić uwagę na elementy, które wymagają odpowiednio naolejonego sprężonego powietrza. Przykładów w tym zakresie jest wiele. Są to na przykład siłowniki, które uwzględnione są w aplikacjach wymagających szybkiego przemieszczania. Jeżeli elementy niewymagające smarowania dostaną jednorazowo naolejone powietrze, konieczne jest zapewnienie ciągłego dostarczania oleju. Wynika to stąd, że powietrze z olejem usuwa fabryczne nasmarowanie elementu.
Dostępne na rynku smarownice sprężonego powietrza wytwarzają mgłę olejową z możliwością automatycznego tankowania zbiornika pod ciśnieniem. Obsługa urządzenia jest bardzo prosta. Należy podłączyć wąż zasilający do gwintowanego przyłącza, które umiejscowione jest na dnie szklanki smarownicy. Po wciśnięciu przycisku, dzięki specjalnej dyszy, następuje zassanie oleju z głównego zbiornika, a następnie napełnienie pojemnika ze środkiem smarującym. Przy tych czynnościach nie ma potrzeby opróżniania instalacji z powietrza.
Zespoły przygotowania powietrza
Dobierając zespół przygotowania powietrza, należy w pierwszej kolejności zwrócić uwagę na wielkość przyłącza. Nie mniej ważne pozostaje określenie wartości zakresu natężenia przepływu oraz zakresu regulacji. Jeżeli zakres regulacji jest prawidłowy, to dobór właściwego zespołu zależy przede wszystkim od natężenia przepływu powietrza. Co prawda wybranie większego zestawu nie wpływa negatywnie na instalację, to jednak nie ma potrzeby ponoszenia zbędnych kosztów. Nie bez znaczenia pozostaje również właściwa kolejność poszczególnych elementów systemu, czyli jako pierwszy filtr, potem regulator ciśnienia oraz naolejacz, skierowany pojemnikiem w dół. Zmontowane zestawy mogą być instalowane do ściany za pomocą śrub, które umieszczone są w otworach mocujących, ukrytych pod zaślepkami. Nie należy przekraczać katalogowych wartości momentów sił, z którymi dokręcane są złącza pneumatyczne. Kluczową rolę odgrywa również nieprzekraczanie dopuszczalnych wartości ciśnienia wejściowego oraz temperatury pracy.
Ważne jest, aby poziom kondensatu zbierającego się w pojemniku filtra nie przekraczał granicznego poziomu. W zależności od modelu odprowadzanie kondensatu na zewnątrz filtru odbywa się za pomocą przewodu założonego na zawór półautomatyczny lub spustu, który znajduje się na spodzie zbiornika. Chcąc odprowadzić kondensat na zewnątrz, można wcisnąć do góry zawór spustowy. Regulacja odbywa się za pomocą gałki regulacyjnej znajdującej się na regulatorze. Pamiętać należy o zastosowaniu odpowiedniej klasy oleju. Aby smarownica działała właściwie, konieczne jest zapewnienie minimalnego przepływu powietrza. Do dozowania właściwej ilości oleju konieczne jest użycie gałki regulacyjnej. Przyjmuje się jedną kroplę oleju na każde 300–600 litrów powietrza. Dozowanie oleju jest automatycznie utrzymywane na ustawionym poziomie, proporcjonalnie do przepływu powietrza. Olej należy uzupełniać za pomocą specjalnego przyłącza, które umieszczone jest w naolejaczu, lub bezpośrednio do zbiornika. Nie można też przekraczać maksymalnego poziomu oleju zaznaczonego za pomocą linii umieszczonej na zbiorniku.
W dostępnych na rynku zespołach przygotowania powietrza uwzględnia się wiele nowatorskich rozwiązań, które z jednej strony poprawiają komfort montażu urządzeń, a z drugiej zapewniają dostosowanie zespołu do indywidualnych wymagań instalacji pneumatycznej. Przede wszystkim na uwagę zasługują systemy przyłączeniowe, których konstrukcja gwarantuje szybką instalację poprzez montaż bazujący jedynie na ¼ obrotu pierścienia zaciskowego. Na podkreślenie zasługuje również łatwy sposób połączenia poszczególnych zespołów systemu. W niektórych zestawach przewiduje się wyposażenie ułatwiające montaż polowy.
Nowoczesne zespoły przygotowania powietrza cechują się nie tylko zwartą obudową, ale i stylowym wyglądem. Interesujące rozwiązanie stanowi możliwość łatwego demontażu czaszy z mocowaniem bagnetowym. Z pewnością przydatny okaże się przezroczysty wskaźnik poziomu cieczy oraz system szybkiego spustu.
Na rynku dostępne są także zespoły przygotowania powietrza, przeznaczone do przepływów osiągających nawet 22 tys. l/min. Urządzenia tego typu znajdują zastosowanie w scentralizowanych i zdecentralizowanych instalacjach sprężonego powietrza.
Podstawowym zadaniem zespołu jest filtrowanie powietrza, redukowanie jego ciśnienia oraz wprowadzanie mgły olejowej, konserwującej elementy ruchome zaworów oraz siłowników. Nowoczesne zespoły przygotowania powietrza stanowią urządzenia cechujące się nie tylko wydajnością, ale również prostą obsługą i serwisem. Istotną rolę odgrywają osłony, które chronią zbiorniki na kondensat i olej. W konstrukcji zespołów uwzględnia się mechaniczne zabezpieczenia zaworu zapobiegającego przypadkowemu włączeniu. Najczęściej zawór miękkiego startu jest regulowany. Na uwagę zasługuje urządzenie przeznaczone do automatycznego uzupełniania oleju w smarownicy, bez konieczności zamykania dopływu sprężonego powietrza. Kluczowy pozostaje również automatyczny spust kondensatu. W niektórych modelach uwzględnia się mikrofiltry oraz filtry standardowe o porowatości 5 mikronów. W przypadku awarii dopływ sprężonego powietrza do układu jest odcinany za pomocą elektropneumatycznego zaworu. Większość modeli spełnia wymagania dyrektywy ATEX. Opcjonalnie zastosować można akcesoria, takie jak przełączniki ciśnienia czy bloki przełączające.
W nowoczesnych instalacjach sprężonego powietrza monitoring może odbywać się w sposób zdalny. W systemach firmy Kaeser Kompressoren wymiana danych odbywa się poprzez modem GSM. Aplikacja AirConnect TM firmy Atlas Copco łączy instalację sprężonego powietrza ze zautomatyzowanym internetowym systemem monitorowania pracującym całą dobę.
Sprężarki rzecz ważna
W sprężarkach należy codziennie kontrolować wszelkie alarmy, sygnalizację oraz podstawowe parametry sterownika. Każdego dnia warto zadbać o sprawdzenie nieszczelności instalacji powietrza. Nie bez znaczenia pozostaje skontrolowanie poziomu i wycieków oleju. Raz na dobę należy wypróbować działanie spustu kondensatu filtra odśrodkowego oraz oczyścić filtr siatkowy.
Po pierwszych 100 godzinach pracy sprężarki sprawdza się mocowanie i dokręcenie przewodów zasilających silnika oraz innych połączeń elektrycznych sprężarki. Wymienia się także filtr oleju.
Zaleca się, aby kolejne czynności kontrolno-serwisowe przeprowadzać pomiędzy 2 a 3 tys. godzin pracy sprężarki. Należy wtedy również sprawdzić wycieki oleju i powietrza. Także i po tym czasie eksploatacji warto skontrolować mocowanie i dokręcenie przewodów zasilających silnika oraz innych połączeń elektrycznych sprężarki. Istotna jest ponowna kontrola działania spustu kondensatu filtra odśrodkowego i wyczyszczenia filtra siatkowego. Po tym czasie użytkowania czyści się chłodnicę oraz wnętrze agregatu sprężarkowego. Warto wymienić olej i filtr wlotu i wylotu powietrza skrzynki elektrycznej. Wymienia się również filtr ssawny oraz sprawdzany jest wkład sprzęgła.
Pomiędzy 3 a 6 tys. godzin pracy wymienia się separator powietrza/oleju oraz powinien być czyszczony przewód odsysający z separatora. Kluczową rolę odgrywa również smarowanie łożysk silnika. Jeżeli zastosowanie znalazły łożyska typu zamkniętego, a obciążenie jest ciągłe, wymianę przeprowadza się pomiędzy 8 tys. a 10 tys. godzin pracy. Paski klinowe wymienia się po 15 tys. godzin pracy. Raz w roku przeprowadza się wymianę uszczelnienia zaworu ssawnego i zwrotnego.
W razie potrzeby zastępuje się nowymi zużyte elastyczne przewody oleju i powietrza, wkład sprzęgła, a także łożyska silnika. Szacuje się, że trwałość łożysk jednostki napędowej wynosi około 20 tys. godzin przy 3 tys. obr./min.
Co 40 tys. godzin pracy wymienia się silnik i wentylator oraz przeprowadzany jest remont przetwornicy częstotliwości.
Powietrze w cudzych rękach
Na rynku działają również firmy, którym można zlecić nadzór nad instalacją sprężonego powietrza. Na przykład firma Marani oferuje modernizację lub budowę obiektów gospodarki sprężonym powietrzem, bez ponoszenia nakładów inwestycyjnych przez klienta. Projekty inwestycyjne bazują na contractingu w oparciu o zasady BOOT (Build-Own-Operate-Transfer). Po podpisaniu kontraktu dostarczane są poszczególne elementy systemu wytwarzania i dystrybucji sprężonego powietrza. Należy podkreślić, że inwestycja uruchamiana jest na koszt firmy zewnętrznej. Produktem dostarczanym i rozliczanym na zasadach handlowych jest powietrze o określonej jakości. Dostawca usługi podkreśla, że cena sprężonego powietrza jest stała. Po upływie czasu trwania umowy urządzenia są własnością zamawiającego usługę.
Inna forma współpracy polega na tym, że firma zewnętrzna podejmuje się dostarczania sprężonego powietrza w określonej ilości i jakości oraz uzgodnionej cenie do odbiorników klienta w oparciu o własne źródła zasilania, które zlokalizowane są u zamawiającego. Mogą być przejęte od klienta funkcjonujące już obiekty gospodarki sprężonym powietrzem. Są one poddawane modernizacji celem uzyskania niższych kosztów utrzymania. Oprócz tego może być zrealizowana nowa inwestycja, gdzie infrastruktura pozostaje własnością firmy zewnętrznej. Podkreśla się, że tego typu outsourcingowe projekty inwestycyjne bazują na zasadach BOO (Build-Operate-Own).
W outsourcingu sprężonego powietrza z oferty firmy Atmopol klient otrzymuje kompresor wraz z kompletnym zestawem filtracji i osuszania powietrza. Wstawiona do zakładu klienta maszyna jest własnością firmy Atmopol przez cały czas użytkowania. Umowa może być podpisana zarówno na czas określony, jak i nieokreślony. Zamawiający ponosi koszt miesięcznej dzierżawy.
Podaje się, że oferty outsourcingowe cieszą się dużym zainteresowaniem wśród nowych firm, które nie mają jeszcze sprecyzowanego zapotrzebowania na przepływ powietrza. Z tego typu oferty często korzystają również małe firmy, które nie są zdecydowane na jednorazowy zakup sprężarki. Outsourcing stanowi również dobre rozwiązanie w firmach, gdzie zapotrzebowanie na kompresor występuje krótkoterminowo.
Autor: Damian Żabicki
