Druckluftleckagen

Leitfaden: Druckluftleckagen, ihre Messung und Eliminierung

Detail einer Undichtigkeit in der Druckluftverteilung

Was uns Druckluftleckagen kosten?

Mit entweichender Druckluft entweichen uns auch erhebliche finanzielle Mittel. Die in Kompressoren angesaugte Luft ist kostenlos, der Strom für ihren Antrieb jedoch nicht. In Industriebetrieben entweichen 10 bis 25 % der Druckluft ungenutzt. Wie viel der Strom für diese unnötig erzeugte Druckluft kostet, zeigen wir am Beispiel der Drucklufterzeugung mit einem 100-kW-Kompressor:

Tabelle der Stromkosten bei Druckluftleckagen

Diagramm des Zielwerts für Leckagen im Industriebetrieb

Tabelle der Luftverluste in Abhängigkeit von Druck und Leckagegröße

Empfehlung für die optimale Einstellung des Kompressordrucks

Beseitigung von Leckagen in drei Schritten

  1. Feststellen, wie viel Luft aus dem System entweicht.
  2. Die Stellen finden, an denen die Luft austritt.
  3. Die Leckagestellen reparieren – durch Austausch der Dichtung, des gesamten Verbindungselements oder des Verbrauchers.

Ermittlung der Leckagemenge

Die Menge der ungenutzt entwichenen Luft kann auf eine der folgenden Arten gemessen werden:

Überwachung des Druckabfalls im Windkessel

Das ungefähre Leckagevolumen in m³/min ermitteln wir aus dem Druckabfall in einem Windkessel, dem keine Luft vom Kompressor zugeführt wird und bei dem alle Verbraucher abgekoppelt sind, sodass keine Luft verbraucht wird.

Formel zur Berechnung von Druckluftverlusten durch Überwachung des Druckabfalls

Überwachung der Arbeitszyklen des Kompressors bei abgekoppelten Verbrauchern

Diese Methode kann nur für Kompressoren mit fester Drehzahl verwendet werden. Wir schalten alle Verbraucher aus, sodass Druckluft nur aufgrund von Leckagen verbraucht wird. Der Netzdruck sinkt und der Kompressor schaltet sich ein, um das entwichene Volumen aufzufüllen, und schaltet sich dann wieder aus. Dieser Zyklus wiederholt sich. Ein nützliches Ergebnis erhalten wir nur, wenn während der Messzeit tges mehrere Schaltzyklen des Kompressors durchlaufen werden.

Methode zur Berechnung von Leckagen durch Überwachung der Last- und Leerlaufzeiten

Messung des Druckluftdurchflusses

Leckagen können auch festgestellt werden, indem der Druckluftdurchfluss vor dem Verbraucher gemessen und mit der vom Kompressor gelieferten Luftmenge verglichen wird. Lesen Sie hier mehr über die Durchflussmessung:
https://www.kompresory-vzduchotechnika.cz/poradna/mereni-prutoku-stlaceneho-vzduchu

Welche Stellen am anfälligsten für Leckagen sind

Wenn Sie feststellen, dass aufgrund von Leckagen eine große Menge Luft verloren geht, suchen Sie danach, wo die Luft austritt. Die meiste Luft entweicht am Ende des Systems, dort, wo die Luft verbraucht wird. Konzentrieren Sie sich daher bei der Suche eher auf das Ende des Netzes.

Schema der Verteilung mit Kennzeichnung der häufigsten Leckagestellen

Konzentrieren Sie sich bei der Leckagesuche auf diese Stellen

  • Undichte Schnellkupplungen und Armaturen (Absperrventile)
  • Undichte Verbindungsschläuche zu den Druckluftverbrauchern
  • Verwendung veralteter Kondensatableiter (Schwimmerableiter, zeitgesteuerte Magnetventile)
  • Veraltete Druckluftverbraucher (z. B. Überschreitung des Druckluftdrucks am Werkzeugeingang)
  • Spröde Verbindungen und zerfallene Dichtungen pneumatischer Steuerelemente
  • Risse in Schweißnähten
  • Nicht festgezogene oder gelockerte Verschraubungen und Flanschverbindungen

Am einfachsten lassen sich Leckagen in unmittelbarer Nähe des Bedienpersonals feststellen. Dieses bemerkt den Luftaustritt und informiert die Wartung. Das US-Unternehmen Ingersoll Rand wertete Daten über Leckagen in verschiedenen Betrieben aus. Wie das Diagramm zeigt, werden die meisten Leckagen an folgenden Stellen aufgespürt:

  • In Wartungseinheiten
  • In Gewindeverbindungen an den Anschlusstellen zu pneumatischen Geräten
  • In Ventilen, die zur Steuerung eines oder mehrerer pneumatischer Geräte verwendet werden.

An diesen drei Stellen werden im Durchschnitt mehr als 80 % der Leckagen in Industriebetrieben identifiziert.
Luft entweicht jedoch auch in Schnellkupplungen und Steckverbindungen verschiedener Typen.

Statistische Verteilung der Orte mit dem häufigsten Auftreten von Leckagen

Vorbeugung von Druckluftleckagen

  • Luft nicht auf einen zu hohen Druck verdichten
  • Keine veralteten Verbraucher verwenden
  • Druckluftnetz regelmäßig kontrollieren
  • Messen, wie viel Luft im System verloren geht
  • Nach Leckagestellen suchen
  • Leckagen durch Abhören oder mit einem Ultraschalldetektor aufspüren

Suche nach Leckagestellen

  • Durch Abhören
    Austretende Luft verursacht Geräusche, die man hören kann, wenn der Betrieb nicht zu laut ist. Das Geräusch aus einem kleinen Loch ist jedoch für das menschliche Ohr unhörbar, da seine Frequenz im Ultraschallbereich liegt.
Erläuterung der Ultraschallausbreitung bei kleinen Undichtigkeiten
  • Mit einem Ultraschall-Lecksuchgerät
    Viel zuverlässiger als durch Abhören finden Sie Leckagen mit einem Ultraschall-Lecksuchgerät. Dieses Gerät ignoriert Hintergrundgeräusche und erkennt nur die Ultraschallsignale der austretenden Luft. Sobald der Detektor Ultraschallwellen registriert, zeigt er diese auf dem Display an. Bei einfacheren Geräten leuchtet eine LED auf. Einige Geräte wandeln den Ultraschall in hörbaren Schall im Kopfhörer um. Je näher der Benutzer am Leck ist, desto stärker ist das Signal.

Visuelle Anleitung zur Lecksuche mit einem Detektor

Lecksuche mit einem Lecksuchgerät in drei Schritten:

  1. Bringen Sie das Akustikrohr am Gerät an und schließen Sie die Kopfhörer an. Gehen Sie durch den Betrieb. Hören Sie ein Geräusch, gehen Sie in die Richtung, aus der das Signal stärker wird. So orten Sie das Leck grob.
  2. Schließen Sie einen Aufsatz oder Lasersender an, um genau zu bestimmen, wo die Luft austritt.

Präzise Anpeilung einer Luftleckage mittels Laserstrahl oder Sondenaufsatz

3. Tragen Sie Seifenwasser oder eine spezielle Lösung auf das Leck auf. Blasen bestätigen die Undichtigkeit.

4. Markieren Sie die Stelle mit einem Etikett oder fotografieren Sie sie für das Protokoll, das als Leitfaden für die Mängelbehebung dient.

Lecksuche mit einer Ultraschall-Detektionskamera

Sie können auch eine Ultraschall-Detektionskamera verwenden. Diese zeigt die Leckstelle auf einem Farbdisplay aus einer Entfernung von bis zu 20 Metern an. Leckagen sind farblich nach Schweregrad unterschieden. Das Bild kann im JPG-Format auf einen Computer übertragen werden, inklusive Zusatzinfos wie Messdatum, RMS-Werten und Dezibel-Maximum (dB).

Visualisierung von Druckluftleckagen auf dem Display einer Akustikkamera

Lecksuchgerät anschaffen oder Leckagen von Fachfirmen aufspüren lassen

Eine regelmäßige Kontrolle lohnt sich definitiv. In größeren Netzen ist es ratsam, ein eigenes Ultraschallgerät griffbereit zu haben. Falls sich der Kauf für Sie nicht lohnt, können Sie die Lecksuche als Dienstleistung buchen.