Rò rỉ khí nén – Tìm hiểu nguyên nhân và cách khắc phục triệt để kiến thức mới năm 2023

Khí nén được coi là nguồn lực quan trọng thứ tư trong môi trường công nghiệp, chỉ sau điện, khí tự nhiên và nước. Tuy nhiên thực tế cho thấy nguồn năng lượng này hiện đang được sử dụng không mấy hiệu quả. Theo đó, theo một thống kế báo cáo thực hiện, có đến 20% chi phí điện để sản xuất khí nén bị thất thoát, rò rỉ, gây ảnh hưởng lớn đến năng suất nhà máy. Vậy rò rỉ không khí nén do đâu, cách khắc phục như thế nào, cùng chúng tôi tìm hiểu ngay sau đây nhé!

Rò rỉ không khí trong hệ thống khí nén và cách khắc phục

Rò rỉ khí nén gây nên nhiều thiệt hại cho doanh nghiệp

Cùng với việc khí nén được sử dụng rộng rãi, đây cũng được biết đến là một trong những nguồn lực đắt tiền hơn hẳn so với những nguồn năng lượng khác. Thông thường, phải mất tới 7-8HP điện để có thể tạo ra được 1HP sức nén.

Bên cạnh đó, việc rò rỉ khí nén được xem như nguồn gây lãng phí năng lượng nhất trong các ngành công nghiệp, gây thất thoát từ 20-30% thậm chí 50% lượng điện năng của hệ thống. Giả sử tỷ lệ rò rỉ khí là 30%, công suất máy nén 200HP sẽ gây lãng phí 60HP. Nếu chi phí tiêu thụ điện năng trung bình của quốc gia là 1,800 VND/số điện thì mỗi năm, hệ thống trên cũng gây thất thoát tới 500 đến 700 triệu đồng. Ngoài tác động trên, việc rò rỉ khí còn gây ảnh hưởng tiêu cực tới các bộ phận nhà máy liên quan, kéo theo việc phải đầu tư với nguồn vốn cao hơn mức cần thiết. Cụ thể:

• Giảm năng suất lao động do các công cụ vận hành không hiệu quả: rò rỉ khí dẫn đến việc giảm áp suất khí đầu vào của các thiết bị sử dụng khí nén, khiến cho chúng hoạt động kém hiệu quả. Kết quả cuối cùng là năng suất thấp, doanh thu giảm sút ảnh hưởng không nhỏ tới tình hình kinh tế của doanh nghiệp.
• Giảm tuổi thọ thiết bị: thông thường, máy sẽ hoạt động có độ trễ/nghỉ nếu hệ thống vận hành thông suốt. Tuy nhiên trong trường hợp lượng khí rò rỉ cao, máy nén khí cần vận hành liên tục để đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng khí. Điều này khiến cho máy nhanh xuống cấp, tuổi thọ hệ thống cũng sẽ bị rút ngắn lạ.
• Chi phí bảo dưỡng tăng cao: hệ thống vận hành nhiều hơn sẽ kéo theo việc sửa chữa, bảo dưỡng cũng ngày một tăng.
• Thời gian chết cao hơn: việc bảo dưỡng diễn ra thường xuyên đồng nghĩa với việc thời gian phải dừng máy sẽ lâu và nhiều hơn. Về cơ bản, điều này khiến giảm thời gian sản xuất thay thế cho thời gian bảo trì, khiến cho năng suất và lợi nhuận kinh doanh sẽ bị trì trệ.
• Phải bổ sung lưu lượng không cần thiết: khi lượng khí nén bị thất thoát, bạn cần tăng công suất của máy nén khí để bù đắp lại lượng khí rò rỉ. Bên cạnh đó, bạn cũng cần đầu tư cho các thiết bị, nguồn lực khắc nhằm tăng năng suất lao động nếu thiếu đi khí nén.

Do đó, cần có một chương trình để thường xuyên xác định, sửa chữa và ngăn chặn rò rỉ khí nén. Nếu phòng ngừa một cách nghiêm túc và nhất quán có thể giảm chỉ số trên xuống dưới 10%.

Rò rỉ khí gây thất thoát tài nguyên

Nguyên nhân gây rò rỉ khí nén phổ biến nhất

Trên thực tế, có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tượng rò rỉ khí nén ở máy nén khí trục vít hay máy nén khí piston. Tuy nhiên những nguyên nhân phổ biến nhất có thể kế đến như:

• Do điều kiện khí hậu: nước ta là nước có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa. Bởi vậy khí nén vừa ở nhiệt độ cao, vừa có hơi ẩm lớn sẽ đẩy nhanh quá trình oxy hóa và ăn mòn các chi tiết máy, lâu dần sản sinh ra hiện tượng hệ thống bị rò rỉ, gây tổn thất năng lượng.
• Nhiều bụi bẩn: bụi bẩn khi vào trong máy hòa cùng với nước và dầu, một thời gian sau sẽ gây tác tại một số bộ phận, lâu ngày sẽ dẫn tới hư hỏng và rò rỉ khí nén.
• Do sự chủ quan của người dùng: máy nén khí khi hoạt động cần đảm bảo nguồn điện ổn định để máy vận hành trơn tru và hiệu quả nhất, nếu không sẽ rất dễ dẫn tới việc sụt giảm áp suất và sinh áp không ổn định. Nếu áp suất bị giảm một cách đột ngột và thường xuyên sẽ gây nên sự hao tổn khí, hệ thống hoạt động kém hiệu quả. Bên cạnh đó, nếu người dùng không chú ý tới việc bảo dưỡng, hiện tượng rò rỉ khí nén cũng rất dễ xảy ra.

Xác định, sửa chữa và ngăn chặn hiện tượng rò rỉ khí nén

Qua những phân tích trên, có thể thấy rò rỉ khí gây ra tổn thất lớn về mặt tài chính cho doanh nghiệp. Do đó, người dùng cần có những biện pháp ngăn chặn hiện tượng này.

Xác định rò rỉ

Các đơn giản nhất để phát hiện rò rỉ đối với hệ thống khí nén là đi vòng quanh hệ thống, quan sát và nghe xem có bất kỳ âm thanh lạ nào phát ra từ các đường ống hay không. Tuy nhiên, không phải tình trạng rò rỉ nào cũng có thể nhận biết bằng tai. Thêm vào đó, khi vận hành, hệ thống phát ra tiếng ồn nên cũng khá khó để phát hiện. Thay vào đó, bạn có thể tìm vị trí rò rỉ bằng những dụng cụ chuyên dụng.

Đây là một công cụ tinh vi, giúp phát hiện nhanh chóng và chính xác các hiện tượng rò rỉ trong môi trường sản xuất ồn ào. Thiết bị sẽ bao gồm 1 micro định hướng, 1 bộ khuếch đại và 1 bộ lọc âm thanh, giúp xác định tiếng ồn với tần số cao do luồng khí rò rỉ gây nên.

Xác định vị trí rò rỉ

Sau khi đã xác định được vị trí rò rỉ, bạn nên đánh dấu và ghi lại tình trạng để dễ theo dõi và xử lý. Một số vị trí dễ xảy ra hiện tượng này là:

• Ống dẫn khí từ bình chứa dầu đến két làm mát.
• Khớp nối hoặc những đoạn uốn cong.
• Bộ lọc đường ống bị hỏng gioăng.
• Các van hút, van xả xì, ban điều chỉnh áp suất,…
• Két tản nhiệt bị thủng.
• Các vòng đệm.
• Các dụng cụ thủy lực cũ.
• Van điều khiển

Sửa chữa rò rỉ

Bạn cần có kế hoạch cụ thể, ưu tiên xử lý những vị trí có tình trạng rò rỉ nghiêm trọng trước.

Ví dụ: Nhà máy thực kiểm toán rò rỉ hệ thống khí nén và thu được kết quả: 100 vết rò rỉ 1/32’’ ở áp 6,2 bar, 50 chỗ 1/16’’ ở áp 6,2 bar và 10 vết rò 1/4’’ ở áp 6,9 bar. Giả sửa hệ thống hoạt động 7000 giờ/năm, giá điện trung bình là 1,138 đồng/số, yêu cầu phát điện khí nén là 18kW/100cfm, chi phí sẽ được tính:

• Chi phí tiết kiệm được khi xử lý vết rò 1/32’’ = 131,211,000 VND
• Chi phí tiết kiệm được khi xử lý vết rò 1/16’’ = 258,030,000 VND
• Chi phí tiết kiệm được khi xử lý vết rò 1/4’’ = 909,648,000 VND

Do đó, nên ưu tiên sửa chữa 10 vết rò 1/4’’, bởi hiệu quả kinh tế mang lại cao hơn.

Xử lý vị trí bị rò

Thông thường, chúng ta sẽ xử lý vết rò bằng cách thắt chặt các điểm kết nối ống dẫn khí, khớp nối, vòng đệm, van điều khiển, phớt mòn,… hoặc lắp đặt hệ thống khí nén đúng cách. Bên cạnh đó, có thể thay thế các bộ phận, phụ kiện đã cũ bằng sản phẩm mới để mang lại chất lượng và hiệu quả cao hơn, giảm rò rỉ.

Một cách khác để giảm thiểu hiện tượng này chính là giảm áp lực không khí cần thiết của hệ thống. Nếu thấy có sự chênh lệch áp suất ít hơn điểm rò rỉ, lượng rò rỉ sẽ thấp giúp giảm lượng khí thất thoát. Tuy nhiên đây cũng chỉ là biện pháp tạm thời trước khi giải quyết triệt để tình trạng rò rỉ.

Nhìn chung, hiện tượng rò rỉ khí nén rất dễ khắc phục bằng cách sửa chữa hoặc thay thế vị trí/bộ phận hư hỏng, tuy nhiên việc làm này cần sự tỉ mỉ, chính xác và trách nhiệm từ phía người thực hiện. Mong rằng các doanh nghiệp có thể xử lý triệt để tình trạng này để cải thiện doanh thu, nâng cao hiệu suất cho nhà xưởng của mình.