Une évolution dans la technologie de détection des fuites
Écrit par: ITM Instruments,
Figure 1: Environnement industriel
Des vérifications saisonnières des équipements de CVC à la maintenance périodique des chariots élévateurs et d'autres engins de manutention, chaque installation repose sur un programme de gestion des actifs pour rester productive et efficace. Pourtant, trop d'entreprises négligent ce qui devrait être un composant essentiel de tout programme de ce type: la détection de fuites. Les raisons de ce manque d'attention sont nombreuses, notamment le manque de temps, l'urgence des tâches de priorité supérieure et une simple méconnaissance des coûts réels de l'air comprimé et des gaz.
Dans l'ensemble, il est facile de comprendre pourquoi de nombreuses installations négligent la détection de fuites malgré son importance.
De plus, la détection de fuites a historiquement été un processus difficile et chronophage qui nécessite un investissement considérable en personnel interne ou en consultants externes pour mener à bien la tâche. Dans l'ensemble, il est facile de comprendre pourquoi de nombreuses installations négligent la détection de fuites malgré son importance.
Aujourd'hui, une alternative prometteuse aux équipements traditionnels de détection de fuites a émergé grâce à la technologie d'imagerie sonore acoustique. Chez ITM, un fournisseur de premier plan d'instruments de test, de contrôle et de mesure, une nouvelle génération de dispositifs avancés rend la détection de fuites plus facile et plus efficace que jamais. Dans ce contexte, nous examinerons de plus près la nécessité et les défis de la détection de fuites, ainsi que la manière dont ces instruments avancés peuvent aider les organisations à réduire les déchets, à économiser de l'argent et à améliorer leurs opérations.
Si le gaspillage de ressources dû aux fuites se limitait à la consommation d'énergie, il serait toujours une préoccupation importante pour les installations de production. En réalité, cependant, les fuites ont de nombreuses conséquences financières étendues, notamment toutes les suivantes:
Les dommages aux composants dus à un approvisionnement en air insuffisant conduisent souvent à des dépenses excessives.
1. Augmentation des dépenses en capital
Un investissement inutile dans des équipements plus puissants, associé à des dommages aux composants dus à un approvisionnement en air insuffisant, conduit souvent à des dépenses excessives et ne résout pas les problèmes causés par les fuites.
2. Non-respect des normes de qualité
Des équipements mal fonctionnants peuvent produire des articles qui ne respectent pas les normes de qualité et de conformité, entraînant la perte de produits et des retouches coûteuses et longues.
3. Réduction de la durée de vie des équipements
Sans le niveau approprié d'air comprimé, les équipements mécaniques peuvent être incapables de fonctionner comme prévu, ce qui entraîne leur détérioration et leur éventuelle défaillance.
4. Arrêts non planifiés
Si les fuites ne sont pas résolues, elles causeront inévitablement des dommages importants aux équipements qui interrompent la production. Ces temps d'arrêt sont souvent prolongés par la recherche et l'installation de nouveaux équipements.
5. Retards de production
Lorsque votre entreprise dépend de la satisfaction de la demande client dans un calendrier serré, les dommages et le gaspillage dus aux fuites peuvent avoir un impact significatif sur la capacité d'une organisation à produire des biens et à satisfaire les commandes.
Avec des pertes de bénéfices, de productivité et même de réputation en jeu, il est facile de comprendre pourquoi la détection de fuites est si cruciale et devrait être un élément clé de chaque programme de gestion des actifs.
Figure 3: Recherche d'une fuite.
Identifier et résoudre les fuites a toujours été essentiel, mais également difficile. Dans de nombreux cas, l'écoute simple était la méthode la plus courante de détection. Les techniciens identifiaient le bruit de l'air ou du gaz sifflant et pulvérisaient de l'eau savonneuse sur la source présumée. Si des bulles apparaissaient, une fuite était confirmée.
Bien que potentiellement efficace, cette approche posait toujours problème en raison du temps considérable nécessaire pour localiser les fuites et de l'arrêt opérationnel nécessaire pour les entendre. L'accès aux fuites était tout aussi difficile, car leurs sources habituelles - les tuyaux en hauteur, derrière les équipements et dans des zones étroites et difficiles d'accès - rendaient la tâche difficile, voire dangereuse pour s'approcher. Cela nécessitait souvent un échafaudage ou d'autres équipements à un coût supplémentaire et obligeait les techniciens à prendre des risques en termes de hauteurs, de sols glissants et d'autres conditions dangereuses.
L'avènement de la détection de fuites par ultrasons a offert une amélioration du processus, reposant sur l'identification du son en dehors de la gamme de l'audition humaine.
L'avènement de la détection de fuites par ultrasons a offert une amélioration du processus, reposant sur l'identification du son en dehors de la gamme de l'audition humaine. Cependant, des défis subsistent. Se rapprocher suffisamment de la source d'une fuite reste difficile, et des quantités considérables de temps sont nécessaires pour balayer des zones spécifiques. De plus, une formation considérable est nécessaire pour utiliser avec succès ces détecteurs de fuites d'air comprimé ultrasonores et interpréter les résultats de manière à être utile au personnel de maintenance. Cela nécessite un investissement interne considérable en formation et en équipement, ou des frais coûteux pour des spécialistes externes effectuant des vérifications périodiques.
Le résultat? Pour de nombreuses entreprises, la détection de fuites ne fait pas partie d'un programme de maintenance régulier en raison des coûts, de l'arrêt de production et de l'effort technique nécessaire. Les inspections sont souvent négligées, ce qui permet à ce qui peut initialement être des problèmes mineurs de s'aggraver avec le temps en pertes de bénéfices significatives, en efforts de maintenance supplémentaires et même en défaillances catastrophiques du système.
En s'appuyant sur les progrès de la détection de fuites par ultrasons, l'imagerie sonore acoustique améliore davantage le processus en créant une image en deux parties basée sur les ondes sonores et les photographies ou vidéos de l'installation. Ce faisant, ces ondes se transforment en images visuelles qui permettent aux techniciens d'identifier rapidement les fuites et leur source à des vitesses surprenantes.
1. Interprétation des ultrasons
Le terme "son" lui-même décrit simplement des vibrations qui prennent la forme d'une onde acoustique et se propagent à travers un milieu, telles que des surfaces solides, des liquides ou des gaz comme l'air qui nous entoure. L'oreille humaine est capable de capter des fréquences entre 20 Hz et 20 kHz, mais il existe un spectre beaucoup plus large de sons qui peuvent être observés à l'aide de dispositifs tels que les détecteurs de fuites d'air comprimé ultrasonores. La gamme complète du son comprend l'infrasonique, c'est-à-dire les sons jusqu'à 20 Hz, l'acoustique, c'est-à-dire les sons entre 20 Hz et 20 kHz, et l'ultrasonique, c'est-à-dire les sons de 20 kHz à 2 MHz.
Les sons ultrasoniques, ou ultrasons, produisent des ondes sonores à haute fréquence au-delà de celles que l'ouïe humaine est capable de détecter. Parce qu'ils dépassent les fréquences produites par les sons opérationnels quotidiens tels que les équipements en marche, il est possible de détecter les ultrasons même lorsque le plancher de production fonctionne à pleine capacité. Ces ondes sonores sont également hautement directionnelles, ce qui permet de déterminer d'où elles proviennent et, par conséquent, où se trouvent les fuites.
Figure 4: Détection des fuites à l'aide de microphones à matrice complète.
En revanche, la technologie d'imagerie sonore acoustique repose sur de grands nombres de microphones hautement sensibles et à faible puissance disposés en réseau.
Les détecteurs de fuites d'air comprimé ultrasonores traditionnels reposent généralement sur un seul microphone et identifient les sons uniquement dans une bande étroite, fréquemment à 30, 35 ou 40 kHz. En revanche, la technologie d'imagerie sonore acoustique repose sur de grands nombres de microphones hautement sensibles et à faible puissance disposés en réseau. Ces microphones écoutent dans une gamme beaucoup plus large, allant jusqu'à 2 kHz d'une part et jusqu'à 52 kHz d'autre part. Cela inclut la plage de 20 à 30 kHz, où la plupart des bruits opérationnels disparaissent et où les ultrasons produits par les fuites sont plus facilement isolés. Les signaux sonores sont également hautement directionnels dans cette plage, se distinguant davantage des bruits opérationnels typiques. Avec un plus grand nombre de microphones dans un réseau, les dispositifs sont également capables de détecter de manière plus précise sur de plus grandes distances - tout comme un capteur d'appareil photo avec un plus grand nombre de mégapixels produit une image plus détaillée. Dans l'ensemble, cela permet une différenciation optimale du son sur les plus longues distances possibles.
2. Diverses applications dans diverses industries
Tout comme les défis des fuites affectent une gamme diverse d'industries, les applications de la technologie d'imagerie sonore acoustique sont tout aussi diverses. Ces caméras industrielles ont été adoptées plus rapidement par les entreprises qui dépendent de l'air comprimé, où les fuites entraînent des conséquences coûteuses pour la productivité et l'équipement. En plus de répondre à tous les défis des fuites d'air comprimé, la technologie d'imagerie sonore acoustique peut rapidement résoudre les fuites d'azote, de gaz naturel, d'ammoniac et d'autres gaz sous pression. Cela permet d'éviter la perte de substances coûteuses, comme l'argon, et d'éviter les problèmes de santé et de sécurité liés aux matériaux toxiques.
Identifier la décharge partielle constitue une autre utilisation précieuse de la technologie d'imagerie sonore acoustique. Lorsque deux fils ne se connectent pas correctement, une étincelle se forme et libère de l'électricité sous forme de petites étincelles. La corona peut également être détectée à travers de petites fissures dans la céramique et d'autres matériaux d'isolation, permettant aux utilisateurs d'identifier les pertes d'énergie et les dangers potentiels pour la sécurité.
Figure 5: Fuite détectée.
D'autres applications courantes incluent
En tant que technologie évolutive, l'imagerie acoustique du son présente certaines limitations. Une ligne de mire claire est nécessaire pour identifier les fuites, car l'appareil ne peut pas détecter les ondes sonores à travers des surfaces solides telles que les panneaux d'équipement et les murs. De plus, un appareil d'imagerie acoustique du son ne remplacera pas un détecteur de gaz ou un autre outil d'identification des gaz. Bien que ces appareils d'imagerie industrielle soient capables d'identifier les décharges partielles ou les coronas électriques, certaines applications peuvent nécessiter une sensibilité supérieure à celle disponible à l'heure actuelle.
En tant que technologie relativement nouvelle, il n'est pas rare que les entreprises ne soient pas familières avec l'imagerie acoustique du son. Cela signifie que même si les protocoles de détection de fuites existants ne donnent pas les résultats attendus, la réticence à adopter de nouvelles méthodes persiste. Cependant, voir ces appareils en action transforme souvent les testeurs de produits en utilisateurs réguliers. Après avoir examiné de plus près les avantages de la technologie, il est facile de comprendre pourquoi.
1. Formation minimale
Les nouveaux utilisateurs sont souvent surpris d'apprendre qu'ils peuvent commencer à scanner une installation à la recherche de fuites quelques secondes après avoir mis en marche un appareil d'imagerie acoustique du son. Il n'y a pas besoin de composants supplémentaires, de casques et d'autres pièces - ces appareils sont prêts à l'emploi dès la sortie de la boîte.
De plus, la conception conviviale de point-and-shoot ne nécessite aucune formation. Bien qu'il soit possible d'ajuster les paramètres pour répondre aux besoins spécifiques de l'installation et des tests, la plupart des utilisateurs sont mieux servis par des paramètres de fonctionnement prédéfinis et peuvent commencer à localiser des fuites en quelques minutes.
De nouveaux utilisateurs ont pu identifier 2 fuites en seulement 5 minutes avec la technologie d'imagerie acoustique du son.
2. Rapidité
Après des tests rigoureux sur le terrain, Fluke, un fabricant d'appareils d'imagerie acoustique du son, a comparé le temps nécessaire pour trouver une fuite avec les méthodes traditionnelles de détection de fuites ultrasoniques et les appareils d'imagerie acoustique du son. Lors de l'utilisation d'équipements de détection de fuites ultrasoniques, même des professionnels très formés passaient beaucoup de temps à scanner, à localiser les fuites, à interpréter les résultats et à préparer des rapports. Dans l'ensemble, il fallait environ 20 minutes pour localiser une seule fuite.
En revanche, de nouveaux utilisateurs ont pu identifier 2 fuites en seulement 5 minutes avec la technologie d'imagerie acoustique du son. Ces appareils permettent de scanner de grandes zones en une seule passe et d'identifier plusieurs fuites dans une seule image, même si l'utilisateur ne l'a jamais fait auparavant.
3. Sécurité
Grâce à une plus large gamme de transmission des ondes sonores via des matrices de microphones avancées, les utilisateurs évitent de nombreux dangers associés à la détection de fuites ultrasoniques. Il n'est pas nécessaire d'entrer dans des zones présentant des conditions dangereuses ou de grimper sur des équipements pour atteindre des composants dans les plafonds et d'autres endroits élevés. Cela élimine également le besoin de pulvériser de l'eau savonneuse et de créer des risques de glissade à chaque fois que la détection de fuites est effectuée, ce qui maintient les techniciens de maintenance et les ouvriers de production en sécurité au travail.
4. Main-d'œuvre réduite
Ce qui prenait autrefois plusieurs jours, voire des semaines, à plusieurs techniciens peut désormais être accompli en une fraction du temps par un seul individu. Cela garantit que les techniciens de maintenance sont disponibles pour s'occuper d'autres problèmes critiques, tels que les pannes d'équipement ou les préoccupations liées à la sécurité lors de la détection de fuites.
Les utilisateurs remarquent également des processus de reporting simplifiés qui simplifient davantage la maintenance. Sans besoin d'une interprétation et d'une traduction étendues, les utilisateurs peuvent fournir aux techniciens des visuels faciles à comprendre et très précis qui leur permettent de travailler immédiatement. Il est également possible de confirmer le succès des réparations sur place pour s'assurer que le travail est bien fait.
Ce qui prenait autrefois plusieurs jours, voire des semaines, à plusieurs techniciens peut désormais être accompli en une fraction du temps par un seul individu.
5. Amélioration des programmes de maintenance
La détection de fuites ne devrait pas être la dernière priorité d'une entreprise. Avec la technologie d'imagerie acoustique du son, il est facile d'intégrer ces vérifications dans un programme de maintenance planifié. Cela permet aux techniciens d'identifier les problèmes avant qu'ils ne compromettent la productivité, n'augmentent les dépenses en capital, ne créent des risques pour la sécurité, etc.
Les informations plus détaillées fournies par la technologie d'imagerie acoustique du son facilitent également l'organisation et la priorisation de la maintenance. Une analyse rapide révèle quelles fuites sont les plus graves et où se trouvent la plupart des problèmes, vous permettant ainsi d'identifier où l'attention est la plus nécessaire.
Toujours à la pointe de l'instrumentation, ITM est fier de proposer des appareils d'imagerie acoustique du son de Fluke, FLIR et SM Instruments. Avec une variété de technologies avancées et des fonctionnalités intuitives et conviviales, ces appareils simplifient la révolution de l'équipement de détection de fuites de votre entreprise.
Fluke séries ii900 & ii910 Caméras acoustiques
Fluke séries ii900 & ii910 Caméras acoustiques détectez rapidement et facilement les fuites d'air comprimé et de systèmes de vide, ainsi que les décharges partielles électriques, grâce à la gamme de caméras d'imagerie acoustique et d'oscilloscopes industriels Fluke qui offrent des flux de travail simplifiés et une efficacité et précision accrue. De plus, ces caméras permettent d'accélérer les inspections et de prendre des décisions cruciales en matière de maintenance prédictive grâce à leur technologie d'imagerie innovante. Les principales caractéristiques sont les suivantes:
Figure 6: Fluke séries ii900 & ii910 Caméras acoustiques
FLIR séries Si124 Caméras d’imagerie acoustique industrielles
Les caméras acoustiques industrielles FLIR Si124 et Si124-LD sont conçues pour offrir des capacités exceptionnelles de détection et de visualisation des ultrasons dans une grande variété d'applications. Ces imageurs facilitent le téléchargement, le stockage et la sauvegarde des données, la création de rapports et l'analyse approfondie avec FLIR Acoustic Camera Viewer. La conception légère est facile à transporter et l'écran garantit une vision claire, même en cas de forte luminosité extérieure. Autres caractéristiques:
Figure 7: FLIR séries Si124 Caméras d’imagerie acoustique industrielles
SDT SonaVu Caméras à imagerie acoustique
SonaVu , équipé de la technologie SDT Ultrasound, est une caméra d'imagerie acoustique conçue pour améliorer la surveillance des conditions. Elle est spécialisée dans l'identification des sources d'ultrasons en suspension dans l'air grâce à son réseau de 112 capteurs ultrasonores exceptionnellement sensibles. Ce dispositif innovant génère des représentations visuelles qui mettent en évidence les défauts, simplifiant ainsi la tâche des opérateurs qui doivent localiser les causes profondes des émissions d'ultrasons.
Figure 8: SDT SonaVu Caméras à imagerie acoustique
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