Basınçlı hava; su, elektrik ve doğal gaz üçlemesinin yanında gıda ve içecek sektörünün "dördüncü temel taşı"dır. Bu dördüncü temel taşın güvenilirliği, tahmin edilebilir hava basıncına bağlıdır. Bu da, küçük miktarda hava sızıntılarının bile çok maliyetli olabileceği anlamına gelir.
Gıda ve içecek sektöründe yaygın olarak bulunan hava kaçaklarının yanı sıra bu sızıntılara yönelik en iyi uygulamalara ve teknolojilere göz atalım.
Basınçlı hava sızıntıları söz konusu olduğunda gıda ve içecek üreticilerinin dikkate alması gereken benzersiz noktalar vardır. Çünkü özellikle üretim tesisleri ve ekipmanları kontaminasyonu önlemek için sıkı kontrollere ve düzenlemelere tabi tutulduğundan, bunlar ürün tutarlılığı, markanın itibarı ve uyumluluğu açısından kritik öneme sahiptir.
Gıda ve içecek tesislerinde, birden fazla hava kompresörü ürünü taşımak, pnömatik aletleri çalıştırmak veya üretim zincirleri, paketleme ve temizlik alanlarında çeşitli amaçlarda kullanılmak üzere sıvı pompalamak için basınçlı hava sağlamak üzere borular aracılığıyla bağlanır. Aşağıda bazı örnekler görebilirsiniz:
- Atıştırmalıklar ve nitrojen hava paketlemesi: Nitrojen doldurma, hasarı önlemek amacıyla hassas atıştırmalık paketlerinin havayla doldurulması işlemidir. Oksijen, özellikle yağlarla üretilen gıda ürünleriyle reaksiyona girdiği için kullanılmaz.
- Gıda ve temizlik: Basınçlı hava, gıda güvenliğini sağlamak ve mikrobiyal gelişimi önlemek için gereken uygun basınç çiylenme noktasını korumak amacıyla arıtılır ve filtrelenir.
- Meyve ve sebze soyma: Paketlemeye hazırlık aşamasında, basınçlı hava jetleri meyve ve sebzeleri kabuklarından etkili bir şekilde ayırır. Yüksek basınçlı hava ayrıca, bıçaklara göre daha temiz bir alternatif olarak gıdaları kesmek ve doğramak için de kullanılır.
- Bira fabrikaları, fermantasyon ve şişeleme: Basınçlı hava, bakteriyel fermantasyon sürecinin tamamlanması için oksijen seviyelerini artırır. Hava kompresörleri, şişeleme sırasında artık oksijeni azaltır ve şişeler karbondioksit ile yıkanarak pnömatik makineler aracılığıyla bira ile doldurulur. Bira fabrikaları sıcak ortamlarda çalıştığı için sistemler sızıntılara karşı daha savunmasızdır.
Herhangi bir noktadaki hava sızıntıları üretimi yavaşlatabilir, ürün kalitesini etkileyebilir, güvenlik veya kontaminasyon sorunları yaratabilir ya da bunların dördüne birden sebep olarak kârlılığınıza zarar verebilir.
Basınçlı hava sızıntılarının gizli maliyetleri
Üretim ve kalite hedeflerine ulaşmak için basınçlı hava ve gazların belirli bir basınç seviyesinde olması gerekir ancak birçok tesis hava sızıntılarını iş yapmanın bir maliyeti olarak kabul eder. Bu maliyetler enerji kaybı açısından yüksek olabilir ancak çoğu zaman verimlilik, kalite ve çalışmama süresi gibi diğer gizli şekillerde de ortaya çıkabilir.
Basınçlı Hava ve Gaz Enstitüsü (CAGI) tarafından yayımlanan Basınçlı Hava ve Gaz El Kitabı Yedinci Baskısı'na göre, "Basınçlı hava hattındaki tek bir ¼ inçlik sızıntı, bir tesise yılda 2.500 ila 8.000 $ civarı maliyet çıkarabilir. Sızıntıları tespit etmek ve onarmak, basınç gereksinimlerine ve enerji maliyetlerine bağlı olarak önemli tasarruflar sağlar."
Basınçlı hava sistemi testinin avantajları
- Düzenli bakım ile verimliliği artırma: Kurulumdan sonra düzenli olarak bakımı yapılmayan basınçlı hava sistemleri, basınçlı havanın yüzde 20 ila 30'unu yalnızca sızıntılar yoluyla kaybedebilir.
- Giderleri azaltma: Basınç düşüşü genellikle ekipman arızaları olarak hatalı teşhis edilir ve bu da yeni hava kompresörlerine ek sermaye yatırımı yapılması ile sonuçlanır.
- Çalışmama süresini azaltma: Basınç düşüşleri veya yeni ekipman kurulumu kaynaklı kayıp üretim süresi, ekipmanın kapalı kalmasını gerektirir ve planlama programlarını olumsuz etkiler. Plan dışı çalışmama süresinin dakika başına maliyeti ortalama 200 dolardır ve bu nedenle, önlenmesi son derece kritiktir.
- Ürün kalitesini artırma: Yetersiz basınç, kusurlu paket sızdırmazlığına ya da yenilebilir bir ürünün tutarlı doku veya lezzet gereksinimlerini karşılamamasına neden olur.
- Ürün güvenliğini artırma: Kontaminasyona neden olan sızıntılar, israf, uyumluluk cezaları ve itibar zedelenmesi nedeniyle yüksek maliyetlere neden olur.
- Karbon ayak izini azaltma: Hava ve gaz sızıntısına sahip sistemler verimsiz hale gelir ve bu da şirketin karbon ayak izini etkileyerek sürdürülebilirlik veya çevresel hedeflere ulaşmalarını engeller.
Bir tesisteki basınçlı hava sızıntılarının hangi seviyede olduğunu belirlemek için kullanılan formül şu şekildedir: Sızıntı (%) = (T x 100) ÷ (T + t) T = yükleme süresi (dakika), t = yük boşaltma süresi (dakika).
Basınçlı hava sistemi başlatma/durdurma kontrolleriyle yapılandırılmışsa hava kompresörünüzü sistem talebi olmadığında (mesaiden sonra veya vardiya dışında) çalıştırın. Daha sonra, sistemin ortalama yük boşaltma süresini tespit etmek için kompresör döngülerini birkaç kez ölçün.
Hava kaçağı tespiti ve düzeltme yöntemleri
İşleme ve maliyetleri kontrol etmenin ilk adımı, hava sızıntılarını çıkış noktalarında bulmaktır. Yaygın sızıntı noktalarının listesi aşağıda verilmiştir:
- Kondansatör kapanları
- Kaplinler
- Bağlantı parçaları
- Flanşlar
- FRL'ler (filtre, regülatör, yağlayıcı kombinasyonları)
- Hortumlar
- Salmastralar
- Pnömatik bekleme tankları
- Hızlı ayırma noktaları
- Dişli boru bağlantı noktaları
- Borular
- Valfler
Hava sızıntıları, sık karşılaşıldığı ve tespit etmesi zor olduğu için büyük bir sorundur. Tespit edilip düzeltildikten sonra sistemdeki normal aşınma ve yıpranma nedeniyle daha fazla sızıntı meydana gelebilir.
Her bir sızıntıyı tek tek ortadan kaldırmak mümkün olmasa da, geleneksel tespit yöntemleri kullanılarak yapılan odaklanmış bir inceleme ile toplam sayıyı azaltmak mümkündür. Bu yöntemlerde, bir sızıntı bulunduktan sonra bölgeyi işaretlemek için karton etiket kullanılır. Dört geleneksel tespit yöntemi şunları içerir:
- Ses: Tıslama, sızıntıları işaret eder. Bu da sızıntının büyük olduğu anlamına gelir çünkü yalnızca 60 dBA'dan daha yüksek bir ses seviyesi sızıntı tespit ekipmanı olmadan duyulabilir. Çoğu tesisin gürültülü olması ve genellikle çalışanların kulak korumasına ihtiyaç duymasından dolayı sızıntılara karşı dinlemeler çalışılmayan zamanlarda; yani vardiya aralarında, hafta sonlarında veya planlı bakım sırasında gerçekleştirilmelidir.
- Su ve sabun: Teknisyenler, sızıntıların duyulduğu alanlara sabunlu su püskürtür. Baloncuk beliren yer sızıntı noktasıdır. Bu yöntem uzun süreli ve kesinlikten uzak olmakla birlikte, fazla sabunlu su püskürtülmesi kayma tehlikesi oluşturacağı için temizlik gerektirir. Bazı temiz ve kontaminasyon korumalı süreçlerde bu yönteme izin verilmez.
- Ultrasonik akustik tespit: Çalışılmayan zamanlarda teknisyenler kulaklık takarak parabolik çanak veya koni şeklindeki bir araçla olası sızıntı noktalarını tarar. Teknisyen sızıntı belirten bir ses algıladığında, tam konumu belirlemek için sızıntıdan birkaç inç uzakta tutulması gereken çubuk şeklindeki bir cihaza geçer.
- Kurum dışı uzmanlar kullanmak: Mühendisler veya diğer uzmanlar, tasarruf etmek ve aksaklıkları önlemek için genellikle yılda bir kez sürece dahil olurlar. Geleneksel tekniklerden biri veya hepsinin yanı sıra, kurum içi teknisyenler tarafından gerçekleştirilen onarım ve kontrolleri kullanırlar.
Bu yöntemlerin hiçbiri kusursuz değildir ve büyük çoğunluğu çalışmama süresine sebep olarak zaman ve para kaybına yol açar.
Basınçlı hava sızıntısı testi, kahve kavurma makinesinin %10'luk enerji tasarrufunu kolayca belirlemesine yardımcı olur
Bir kahve kavurma şirketindeki proje mühendisleri, koşulların birçok sızıntı oluşumuna yol açabildiği bir tesiste, endüstriyel akustik görüntüleme teknolojisi kullanılan bir pilot çalışmaya katıldılar. Test, şirketin yeni sızıntı tespit cihazını kullanarak enerji tüketiminde yılda %10'dan fazla tasarruf sağlayabileceğini ortaya koydu.
300.000 fit karelik tesiste kahve kavurma ve paketleme alanı, kahve ıslak işleme alanı ve çay harmanlama ve paketleme alanı bulunuyordu. Tüm işlemler, süreçleri verimli bir şekilde tamamlamak için uygun hava basıncı gerektiriyordu ve geleneksel sızıntı tespit yöntemleri buna ayak uyduramıyordu.
Ortalama bir günde tesis, dakikada 1.000 ila 1.600 fit küp (ft küp/dk) arasında basınçlı hava kullanıyordu. Şirketin toplam 585 beygir gücünde beş hava kompresöründen oluşan basınçlı hava sistemi, otomasyona ve sürecin nitrojen üretim sistemini beslemek için kullanılan boru sistemine güç sağlıyordu. Nitrojen, kahve kalitesini artırmak için kullanılıyordu. İnert gazı ise çayı harmanlamak için kullanılıyordu.
Ekip, Fluke ii900 akustik görüntüleme cihazı ile gelişmiş sürdürülebilirlik hedefine uygun olarak %10'luk bir potansiyel enerji tasarrufu ortaya çıkardı. Yeni yaklaşım, ekibin hava sızıntısı tespit etme sürecini nasıl basitleştirebileceğini de gösterdi. Bu sayede proje mühendisleri, hava sızıntılarını tespit etmek ve onarmak için sistemi uzun süre durdurmak yerine personelin ürünler üzerinde çalışmasını sağlayabildiler.
Akustik görüntüleme cihazı ile hava sızıntılarını ilk defa keşfedin
Sızıntı tespit etme teknolojisinde bir taşınabilir akustik endüstriyel görüntüleme cihazı ile yapılan ilerleme, sızıntıların tespit edilmesini ve kâr kaybının önlenmesini kolaylaştırır.
Fluke ii900 hava sızıntı dedektörü, uzman teknisyen gerektirmeyen bir bas-çek işlemiyle kullanıcıların hava sızıntılarını bulmalarına ve LED ekranda gerçek zamanlı olarak görüntülemelerine olanak tanır. Çoğu kullanıcı, yaklaşık 10 dakikada nasıl kullanılacağını öğrenebilir. Ayrıca teknisyenler ekipman çalışırken güvenli bir mesafeden hızlı bir şekilde çalışabilirler. Ek olarak cihaz, ulaşılması zor yerlerdeki sızıntıları bulmayı veya aynı alandaki birden fazla sızıntıyı ayırt etmeyi kolaylaştırır.
El tipi görüntüleme cihazı, hem insan duyumundaki hem de ultrasonik aralıklardaki sesleri tespit eden bir dizi ultra hassas mikrofon içerir ve ardından bunları görsel olarak sunar. Daha sonra cihaz, sonuçlara özel algoritmalar uygular ve sızıntının görsel haritasını anında ekranda oluşturur. Sızıntı görüntüsü, alanın görünür ışık görüntüsünün üzerinde katmanlanır ve böylece operatörler sızıntı konumunu hızlı bir şekilde belirleyebilir.
Fluke ii900, başarılı onarımları doğrulamak için de kullanılabilir. Şüphe olması halinde, fotoğraf veya canlı video olarak çekilen taramalar iş arkadaşlarıyla paylaşılabilir ve tartışılabilir. Yakalanan görüntüler, merdiven tırmanma veya sızıntıyı olağan kırılgan fiziksel etiketlerle işaretleme ihtiyaçlarını ortadan kaldırır.
Gizli hava sızıntılarının maliyetleri nasıl azaltılır?
İster yaygın, ister yeni tespit yöntemlerini kullanın; hava sızıntılarının gizli maliyetlerini ve gereksiz israflarını ortadan kaldırmak için bugünden daha iyi bir zaman olamaz. İzleyebileceğiniz en iyi uygulamalardan bazıları şunlardır:
- Sistemsel bir yaklaşımı benimseyin: Bir sızıntıyı onarmak genellikle sistem basıncını artırarak küçük sızıntıların büyümesini sağlar ve bütün sistemi etkiler. Gelişmiş enerji kullanımı ve daha güçlü kontrol sistemleri için değişiklikleri genel stratejilerle birleştirin. Zorlu olsa dahi sermaye alımları, genellikle ödeme süresini önemli ölçüde kısaltan bir enerji tasarrufu sağlar.
- Sık sık denetim yapın: Sık yapılan denetimler (tipik yıllık veya üç aylık sızıntı denetimlerinden daha sık) ekipmanı kapatmanız gerektiği durumlarda dahi uzun vadede zamandan, paradan ve kaynaklardan tasarruf etmenizi sağlar. Yeni görüntüleme teknolojisi sayesinde, sızıntıları sıfırlayabilir ve değerli üretim süresini kaybetmeden sürekli olarak düzeltebilirsiniz.
- Basınç düşüşlerinin temel nedenlerini doğrulayın: Basınç düşüşü, ekipman arızası olarak hatalı teşhis edilebilir. Sermaye harcamaları yapmadan önce sızıntı kontrolleri ve düzeltmeleri, binlerce veya yüz binlerce dolar tasarruf sağlayabilir ve kapasitenin anında yeniden kazanılmasına yardımcı olabilir.
- Kaydedin, izleyin ve doğrulayın: Bu zayıf noktalar yeni sızıntıların gerçekleşebileceği yerler olduğu için sızıntıların tam olarak nerede meydana geldiğini kaydetmek ve bu alanları düzenli olarak kontrol etmek önemlidir. Kayıtların çevrimiçi olarak saklanması, verilerin kolayca paylaşılmasını ve inceleme sürecine disiplin uygulamak için kullanılmasını sağlar. Sızıntıların giderilip giderilmediğini veya daha fazla dikkat edilmesi gerekip gerekmediğini belirlemek için onarım yapıldıktan hemen sonra kontrol edin.