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Häufigste Ursachen und Kosten von Fluidsystemleckage

Fluidsystemleckage

Häufigste Ursachen und Kosten von Fluidsystemleckage

5. September 2018 | Nick Iverson, Field Engineer, North America

Leckagen in Fluidsystemen verursachen hohe Kosten, verringern die Effizienz Ihrer Anlage und gefährden die Betriebssicherheit. Um dies zu vermeiden empfehlen wir eine Kategorisierung der Leckagen, wodurch ein genauer Wartungs- und Reparaturplan erstellt werden kann.

Nachfolgend geben wir Ihnen einen kleinen Überblick über die wichtigsten Fakten rund um das Thema Leckagen.

Unnötige hohe Kosten

Es gibt eine Vielzahl an finanziellen Gründen, warum die Vermeidung von Leckagen dringend notwendig ist:

  • Laut Experten-Schätzung gehen jedes Jahr Millionen von Litern an Hydraulikflüssigkeit verloren. Ein einziger Liter Hydraulikflüssigkeit kostet ca. 9,00 €.
  • Ein Verlust der Fluid-Schmierung kann kostspielige Anlagenschäden wie frühzeitiger Verschleiß und Ausfall von Maschinen nach sich ziehen.
  • Stillstände durch diverse Leckagereparaturen können zu Produktionseinschränkungen und somit zu Umsatzeinbußen führen.
  • Aufgrund von Kalibrierungsfehlern der Instrumente oder falschem Betrieb kann es zu Fehlproduktionen kommen, die umgearbeitet, zu einem geringeren Preis verkauft oder vernichtet werden müssen.
  • Herabtropfendes Öl gefährdet die Betriebssicherheit und kann zu Unfällen führen. Flüchtige Emissionen ziehen häufig eine aufwändige und teure Reparatur nach sich und können eine Gesundheitsgefährdung für die Mitarbeiter darstellen.
  • Defekte Systeme und Anlagen können Sicherheitsvorschriften verletzten, die mit hohen Strafzahlungen verbunden sind.
  • Um Leckagen mit Austritt giftiger Substanzen zu reparieren, kann es notwendig werden, ein externes Unternehmen zu beauftragen. Diese zusätzliche Inspektion bedeutet einen weiteren monetären Aufwand sowie eine eventuelle komplette Abschaltung der gesamten Anlage.

Kontaktieren Sie uns, um mehr über Leckerkennung und Schulungen zu erfahren

Die drei häufigsten Ursachen für Leckagen

Gründe für Leckagen sind nicht, wie oft angenommen, minderwertige Komponenten, sondern entstehen durch menschliche Fehler. Bei der Komponentenauswahl sollten immer alle Betriebsbedingungen und Materialvoraussetzungen beachtet und der Einbau nur von geschultem Personal vorgenommen werden. Dadurch reduzieren Sie Ihre Kosten und maximieren die Sicherheit Ihrer Anlage.

Um Mitarbeiter in Anlagen optimal bei der Einschätzung und Verringerung von Leckagen unterstützen zu können, haben unsere Swagelok Spezialisten (Field Engineers) die folgenden drei häufigsten Ursachen dokumentiert:

  • Unzuverlässige Metal-auf Metall-Abdichtung: Um Lecks bei der Anwendung dieser Dichtungen zu vermeiden, müssen unbedingt die Herstelleranweisungen genau befolgt werden. Eine wirklich zuverlässige „Metall auf Metall Dichtung“ ist schwer herzustellen und schwer dicht zu halten. In manchen Fällen mit Ventilen—insbesondere, wenn ein oftmaliges Absperren von Gas erforderlich ist—kann ein Wechsel zu einer Weichsitzdichtung ein optimaleres Ergebnis erzielen.
  • Unsachgemäß montierte Rohrverschraubungen: Die richtige Montage von Rohrverschraubungen verringert erheblich die Wahrscheinlichkeit von Lecks und erhöht die Sicherheit im Betrieb. Stellen Sie sicher, dass die Techniker für die richtige Montage von Verschraubungen—einschließlich der vorschriftsmäßigen Ausrichtung der Klemmringe und die Anwendung einer Prüflehre für die korrekte Anzugskontrolle—ausgebildet wurden. Unsere lokalen Swagelok Vertriebs- und Servicezentren bieten hierfür spezielle Sicherheits- & Montageseminare an.
  • Ungeeignete Rohrauswahl, falsche Handhabung und ungenügende Vorbereitung der Rohre: Die Auswahl der Rohre und deren Vorbereitung kann auch die Anfälligkeit für Lecks erhöhen. Rohrwerkstoffe, welche mit dem Prozessfluid oder der Umwelt unverträglich sind, verursachen Korrosion, vorzeitige Ausfälle und Lecks. Darüber hinaus können unregelmäßig geschnittene, verbogene, zerkratzte oder nicht entgratete Rohre, die sichere Abdichtung der Verschraubung beeinträchtigen.

Drei Arten von Lecks

Das Verständnis über die Art des Lecks hilft, die beste Methode zur Beseitigung zu bestimmen. Die Ingenieure von Swagelok teilen die in Fluidsystemen typischsten Lecks in drei Arten ein:

real-leak

Echte Lecks: Ein solches Lecks entsteht, wenn eine Druckbarriere ein Systemfluid nicht abschottet oder nicht von der Umgebung isoliert. Risse im Material oder Spalte zwischen den Dichtungsflächen sind die Ursache.

virtual-leak

Virtuelles Leck: Eine Freigabe von intern eingeschlossenem Fluid in einem Fluidsystem. Dies kann entstehen durch Material-Ausgasung, absorbierter oder adsorbierter Fluide, Einschlüssen in Rissen oder Totraumbereichen.

permeation-leak

Permeation: Bestimmte Materialien haben die Eigenschaft, dass ein kleiner Bruchteil der Moleküle durch die Druckbarriere ein-, durch- oder ausdringen kann. Bei der Produktauswahl sollten daher immer alle Betriebsbedingungen und Materialvoraussetzungen beachtet werden.

Methoden der Leckerkennung

Normalerweise werden die meisten Lecktests in einem unter Druck stehenden System—entweder mit dem tatsächlichem Prozess-Fluid oder einem Ersatz-Fluid wie Wasser, Luft, Stickstoff oder Helium—durchgeführt. Für praktische Zwecke können die Testmethoden in zwei Gruppen eingeteilt werden: Jene, die im Feld mit der installierten Anlage durchgeführt werden und jene, die auf einer Werkbank (oder im Laboratorium) stattfinden.

  1. Sichtprüfung: Dies ist die einfachste Methode des Lecktests bei Systemen mit Flüssigkeiten. Lecks verraten sich durch sichtbare Tropfen oder durch feuchte Stellen unterhalb des Lecks. Im Feld wird die Prüfung direkt an der installierten Anlage durchgeführt. Um Schlauchbaugruppen zu prüfen, kann die Prüfung aber auch auf einer Werkbank ausgeführt werden.
  2. Blasentests: Dies ist ein einfacher, kostengünstiger Test für Systeme mit Gas. Dieser Test verwendet entweder einen dünnen Film aus Netzmittel (Tensid, wie Snoop) oder das Eintauchen in ein Wasserbad. Bei einem existierenden Leck können Sie an dieser Stelle eine Blasenbildung beobachten. Die Testmethode kann sowohl im Feld als auch auf einer Werkbank erfolgen. Sie wird überwiegend dazu verwendet, nur das Vorhandensein eines Lecks festzustellen und weniger, um die Leckrate zu messen.
  3. Druckänderungstest: Diese Testmethode wird für Systeme mit Gas eingesetzt. Dafür ist ein Ultraschall-Messgerät für Luft notwendig, welches in der Lage ist, das Vorhandensein eines Lecks festzustellen. Für unter Druck stehende Systeme kann dieser Test die ungefähre Leckrate anzeigen. Bei Systemen, die nicht unter Druck stehen, kann durch den Einsatz eines zusätzlichen, integrierten Schallgebers die Leckrate ausgelesen werden. Ultraschall-Tests in Luft werden normalerweise im Feld an installierten Anlagen durchgeführt.
  4. Ultraschall-Test in Luft: Dieser Test wird für Systeme mit Gas eingesetzt. Dafür ist ein Ultraschall-Messgerät für Luft notwendig, welches in der Lage ist, das Vorhandensein eines Lecks festzustellen. Für unter Druck stehende Systeme kann dieser Test die ungefähre Leckrate feststellen. Für nicht unter Druck stehende Systeme kann dieser Test durch den Einsatz eines zusätzlichen, integrierten Schallgebers eingesetzt werden. Ultraschall-Tests in Luft werden normalerweise im Feld an installierten Anlagen durchgeführt. 
  5. Test mit Massenspektrometer: Dieser Test wird für Systeme mit Gas eingesetzt. Ein Massenspektrometer zeigt das Vorhandensein von Spuren von ausströmendem Gas und dessen Menge an. Hierbei wird fast ausschließlich Helium als Ersatzgas verwendet, daher wird er auch als Heliumlecktest bezeichnet. Für Überdruck-Systeme wird ein Ausströmtest durchgeführt, während für Vakuum-Systeme ein Einströmtest eingesetzt wird. Diese Methode wird meist auf einer Werkbank eingesetzt, um sehr kleine Lecks festzustellen.

Kategorisierung von Lecks

In einer Anlage ist es unmöglich, jede Leckage sofort zu verfolgen. Daher empfehlen wir die Ausarbeitung eines Kategorie-Systems. Die Einordnung der Lecks nach ihrer Dringlichkeit, Sicherheit oder dem Kostenfaktor erleichtert Ihnen die Planung der Wartungs- und Reparaturaufgaben.

  • Gefährliche Lecks: Jedem Leck, das ein Sicherheitsrisiko darstellt, sollte eine hohe Dringlichkeit zugeordnet werden. Das schließt Lecks mit giftigen Gasen und ätzende Chemikalien ein, aber auch Lecks, welche die Gefahr des Ausrutschens oder des Stürzens von Mitarbeitern hervorrufen. Der Gefahrenbeauftragte sollte zuerst diese Sicherheitsgefährdung bewerten. Danach sollten die Wartungstechniker sofort mit der Behebung beginnen.
  • Teure Lecks: Alle Leckagen zusammengerechnet ergeben einen bedeutenden Kostenfaktor in jedem Betrieb. Allerdings können einige wenige Lecks—sogar kleine—mit einem beträchtlichen Prozentsatz zu den Kosten beitragen. Zum Beispiel kann das Beseitigen eines kleinen Lecks von teurem Argon-Gas eine viel größere Einsparung bringen als die Reparatur eines großen Lecks mit billiger Druckluft.
  • Lästige Lecks: Schließlich kann es eine große Vielzahl von kleineren Lecks geben, die kein Sicherheitsrisiko darstellen und auch nicht zu großen Verlusten führen. Mit der Beseitigung dieser Lecks mit geringer Dringlichkeit können Sie warten, bis die Wartungsmitarbeiter die kritischeren Aufgaben erledigt haben.

Wir empfehlen, Ingenieure und Techniker in verschiedenen Sachgebieten auszubilden und laufend weiterzubilden, um damit ihre Fähigkeiten zu verbessern, Lecks festzustellen und zu beheben. Die Ausbildung kann eine Schulung der richtigen Materialauswahl oder Kurse zur Verbesserung der handwerklichen Fähigkeiten und der Montage von Rohrverschraubungen umfassen. Um Sie zu unterstützen, bietet Swagelok viele spezialisierte Schulungen und Weiterbildungsprogramme an. Nach Absolvierung dieser Kurse werden Ihre Mitarbeiter in der Lage sein, die Lecks schnell zu lokalisieren und zu beseitigen, sodass Ihr Betrieb sicherer, effektiver und kostengünstiger arbeiten kann.

Um mehr über Lecks oder unsere Aus- und Weiterbildungsprogramme zu erfahren, wenden Sie sich gerne an Ihr autorisiertes Swagelok Vertriebs- und Servicezentrum in Ihrer Nähe.

Kontaktieren Sie uns, um mehr über Leckerkennung und Schulungen zu erfahren