Sistem udara bertekanan, gas, dan vakum bagi pabrik dan fasilitas industri merupakan sumber vital energi konversi. Kompresor ada di mana-mana di pabrik-pabrik sekarang ini karena lebih mudah dibandingkan sumber daya lain seperti listrik. Kompresor menjalankan mesin, alat, robot, laser, sistem penanganan produk, dan masih banyak lagi.

Namun, banyak sistem udara bertekanan, gas, dan vakum terganggu oleh keausan dan praktik pemeliharaan yang buruk, yang berperan dalam pemborosan terbesar dari semuanya—kebocoran yang selalu terjadi. Kebocoran ini bisa tersembunyi di balik mesin, di titik sambungan, di pipa-pipa tetap yang terpasang di atas, atau pada pipa yang retak atau selang yang aus. Pemborosan ini bertambah dengan cepat bahkan dapat menyebabkan downtime.

Biaya tinggi untuk udara yang terbuang sia-sia

Menurut Departemen Energi A.S., sebuah kebocoran sebesar 1/8” (3 mm) dalam jalur udara bertekanan dapat menyebabkan biaya naik hingga $2.500 setahun. Departemen Energi A.S. memperkirakan rata-rata pabrik yang tidak dirawat dengan baik, dapat membuang 20% dari total kapasitas produksi udara bertekanannya akibat kebocoran. Pemerintah Selandia Baru, sebagai bagian dari proyek Target Sustainability-nya, memperkirakan bahwa kebocoran sistemlah yang bertanggung jawab mengurangi kapasitas sistem udara bertekanan 30 hingga 50%. Deteksi cepat kebocoran udara bertekanan, gas, dan vakum merupakan faktor tunggal dalam menemukan keuntungan tersembunyi. Kebocoran udara juga dapat menyebabkan pengeluaran modal, pengerjaan ulang, downtime, atau masalah kualitas dan biaya pemeliharaan yang semakin tinggi.

Untuk mengimbangi kehilangan tekanan akibat kebocoran, operator sering kali melakukan kompensasi dengan membeli kompresor yang lebih besar dari yang diperlukan, yang memerlukan biaya modal yang signifikan selain biaya energi yang semakin tinggi. Kebocoran sistem juga dapat menyebabkan peralatan yang membutuhkan udara gagal berfungsi akibat tekanan sistem yang rendah. Hal ini dapat menyebabkan penundaan produksi, downtime tak terjadwal, masalah kualitas, masa servis yang pendek, dan pemeliharaan yang semakin sering akibat siklus kompresor yang tidak diperlukan.

Manajer pemeliharaan salah satu pabrik di Amerika Serikat, misalnya, mengatakan tekanan rendah di salah satu alat torsi udaranya dapat berpotensi menyebabkan kecacatan produk. “Unit yang salah torsi, baik itu kekurangan atau kelebihan torsi, dapat mengakibatkan kegagalan produk. Hal ini juga menyebabkan lebih banyak jam kerja digunakan untuk sesuatu hal yang seharusnya menjadi proses yang sangat standar,” ungkapnya. “Banyak uang yang terbuang akibat hilangnya keuntungan dan hilangnya unit. Skenario terburuknya, kami akan sampai pada hilangnya permintaan karena kami tidak mampu menghasilkan.”

Tidak mengherankan jika utilitas, industri, dan pemerintah, semuanya menargetkan sistem udara bertekanan sebagai potensi sumber penghematan biaya. Kebocoran menyebabkan pemborosan. Memperbaiki kebocoran tersebut dapat menghemat uang operator dan mencegah utility membangun kapasitas tambahan di sistem mereka.

Menemukan dan memperbaiki kebocoran tidaklah mudah

Banyak pabrik dan fasilitas tidak memiliki program deteksi kebocoran. Menemukan dan memperbaiki kebocoran tidaklah mudah. Menghitung jumlah pemborosan dan menentukan biaya memerlukan spesialis atau konsultan energi yang menggunakan penganalisis dan pencatat energi untuk mengaudit sistem udara Anda. Dengan menghitung penghematan biaya tahunan secara sistematis dari hilangnya kebocoran, pabrik dan fasilitas dapat menjalankan bisnis yang kuat untuk melanjutkan proyeknya.

Audit energi sistem udara bertekanan sering kali dilaksanakan lewat kemitraan dengan industri, pemerintah, dan lembaga swadaya masyarakat (LSM). Salah satu bentuk kemitraan tersebut, Compressed Air Challenge (CAC) merupakan kolaborasi dari kelompok-kelompok tersebut. Tujuan utama nya adalah memberikan informasi netral produk dan materi pengetahuan untuk membantu industri menghasilkan dan menggunakan udara bertekanan pada tingkat efisiensi berkelanjutan yang maksimum.

Mengapa deteksi kebocoran ultrasonik tidak efisien

Praktik umum deteksi kebocoran sayangnya cukup ketinggalan zaman. Metode yang sudah usang dengan mendengarkan suara desis, yang hampir tidak mungkin didengar di banyak lingkungan dan menyemprotkan air sabun pada area yang dicurigai bocor itu tidak praktis dan dapat menyebabkan bahaya terpeleset.

Alat siap pakai untuk menemukan kebocoran kompresor saat ini adalah detektor akustik ultrasonik–sebuah perangkat elektronik portabel yang mengenali suara frekuensi tinggi yang berhubungan dengan kebocoran udara. Detektor ultrasonik pada umumnya dapat menemukan kebocoran tetapi memakan waktu dan kru perbaikan umumnya hanya dapat memakainya saat downtime terjadwal, saat waktu mereka lebih baik digunakan untuk memelihara mesin penting lainnya. Unit ini juga mengharuskan operator berada dekat dengan peralatan untuk menemukan kebocoran, sehingga sulit untuk digunakan di area yang sukar dijangkau seperti langit-langit atau di belakang peralatan lainnya.

Selain waktu yang diperlukan untuk menemukan kebocoran menggunakan air sabun atau detektor ultrasonik, akan ada masalah safety saat mencari kebocoran pada peralatan yang terpasang di atas atau di bawah lantai menggunakan teknik-teknik ini. Memanjat tangga atau merangkak di sekitar peralatan dapat menimbulkan bahaya.

Terobosan dalam deteksi kebocoran udara bertekanan

Bagaimana jika ada teknologi deteksi kebocoran yang dapat menunjuk dengan tepat lokasi persis kebocoran dari jarak hingga 50 meter, di lingkungan yang berisik, tanpa perlu mematikan peralatan? Fluke telah mengembangkan imager industri yang dapat melakukannya. Para manajer pemeliharaan industri menyebut Fluke ii900 Sonic Industrial Imager sebagai “terobosan” dalam usaha menemukan kebocoran udara bertekanan.

Sonic industrial imager baru ini—yang dapat mendeteksi rentang frekuensi yang lebih lebar daripada perangkat ultrasonik tradisional—menggunakan teknologi SoundSight™ baru untuk memberikan pindaian visual kebocoran udara, serupa dengan cara kamera inframerah mendeteksi titik panas.

ii900 dilengkapi jajaran akustik mikrofon super sensitif yang mendeteksi gelombang suara sonik dan ultrasonik. ii900 mengenali sumber suara pada lokasi berpotensi kebocoran lalu menerapkan algoritma milik kami sendiri yang menerjemahkan suara sebagai sebuah kebocoran. Hasilnya menghasilkan citra SoundMap™—peta warna yang diterapkan pada visual image—menunjukkan dengan tepat keberadaan kebocorannya. Hasil ini ditampilkan pada layar LCD 7” sebagai gambar diam atau video real time. ii900 dapat menyimpan hingga 999 file gambar atau 20 file video untuk tujuan dokumentasi atau compliance.

Area luas dapat dipindai dengan cepat sehingga membantu menemukan kebocoran jauh lebih cepat daripada metode lainnya. Alat ini juga memungkinkan pemfilteran pada rentang intensitas dan frekuensi. Satu tim di pabrik besar baru-baru ini menggunakan dua unit ii900 purwarupa untuk menemukan 80 kebocoran udara bertekanan dalam satu hari. Manajer pemeliharaan mengatakan bahwa akan perlu berminggu-minggu bagi mereka untuk menemukan kebocoran sebanyak jumlah tersebut menggunakan metode tradisional. Dengan menemukan dan memperbaiki kebocoran secara cepat, kru tersebut juga menghemat potensi downtime, yang dapat menyebabkan biaya yang diperkirakan mencapai $100.000 per jam akibat hilangnya produktivitas di pabrik ini.

Tempat ditemukannya kebocoran:

  • Coupling
  • Selang
  • Tabung
  • Fitting
  • Sambungan pipa beralur
  • Quick disconnects
  • FRL (kombinasi filter, regulator, pelumas)
  • Wadah kondensat
  • Katup
  • Flensa
  • Packing
  • Tangki wadah pneumatik

Seberapa banyak udara yang dibuang percuma?

Langkah pertama dalam mengontrol kebocoran dalam sistem udara bertekanan, gas, dan vakum adalah memperkirakan beban kebocoran Anda. Kemungkinan besar ada beberapa kebocoran (kurang dari 10%). Berapa pun di atas jumlah tersebut dianggap dibuang percuma. Langkah pertamanya adalah menentukan beban kebocoran Anda saat ini agar Anda bisa menggunakannya sebagai tolok ukur untuk dibandingkan setelah perbaikan.

Metode terbaik untuk memperkirakan beban kebocoran adalah didasarkan pada sistem kontrol Anda. Jika Anda memiliki sistem dengan kontrol start/stop, cukup nyalakan kompresor saat tidak ada permintaan di sistem—setelah jam kerja atau giliran kerja. Lalu lakukan beberapa pembacaan siklus kompresor untuk menentukan rata-rata waktu untuk unload sistem yang dibebankan. Tanpa adanya peralatan yang berjalan, unload sistem diakibatkan oleh kebocoran.

Kebocoran (%) = (T x 100) ÷ (T + t)T = waktu onload (menit), t = waktu offload (menit)

Untuk memperkirakan muatan kebocoran dalam sistem dengan strategi kontrol yang lebih kompleks, pasang alat ukur tekanan di hilir dari volume (V, dalam meter kubik), termasuk pada semua penerima, saluran, dan pipa. Dengan tanpa permintaan dari sistem, kecuali kebocoran, nyalakan sistem ke tekanan operasi normalnya (P1, dalam psig). Pilih tekanan kedua (P2, sekitar separuh nilai P1) dan ukur waktu (T, dalam menit) yang diperlukan sistem untuk turun ke P2.

Kebocoran (cfm udara bebas) = [(V x ( P1 – P2) ÷ (T x 14,7)] x 1,25

Pengali 1,25 memperbaiki kebocoran ke tekanan sistem normal, sehingga terhitung pengurangan kebocoran dengan tekanan sistem yang menurun.

Perbaikan kebocoran yang efisien dapat menyebabkan pengurangan biaya yang substansial untuk bisnis yang bergantung pada udara. Perusahaan tidak hanya dapat menghemat penggunaan energi dengan memperbaiki kebocoran tetapi juga dapat meningkatkan level produksi dan memperpanjang masa pakai peralatan.