Rò rỉ khí trong đường ống của máy nén khí được tính như thế nào?

Ý tưởng cơ bản trong tính toán lượng rò khí

Lượng rò rỉ khí của đường ống máy nén khí thường được hiểu là thể tích khí thoát ra khỏi hệ thống khí nén trong một đơn vị thời gian. Khi tính toán, nên coi đường ống, bình chứa khí và các nhánh sử dụng khí liên quan như một thể tích kín; sau khi ngừng sử dụng khí hoặc cách ly các điểm tiêu thụ khí, quan sát tốc độ giảm áp suất, rồi kết hợp với thể tích của hệ thống để quy đổi thành lượng rò rỉ.

Phương pháp tính toán thông dụng

• Phương pháp giảm áp:Sử dụng thể tích hệ thống và giá trị giảm áp suất để ước tính lượng rò rỉ khí, phù hợp cho việc đánh giá nhanh tại hiện trường.
• Phương pháp thể tích:Trong điều kiện đã biết thể tích của bình chứa, xác định lượng không khí tự do rò rỉ trong một đơn vị thời gian thông qua sự thay đổi chênh lệch áp suất.
• Phương pháp đo lưu lượng:Trong trạng thái bơm khí bổ sung hoặc vận hành không tải của máy nén khí, đọc giá trị lưu lượng qua đồng hồ đo lưu lượng để xác định lưu lượng cần thiết nhằm duy trì áp suất, dùng làm tham chiếu cho việc xác định rò rỉ.

Công thức ước tính theo phương pháp giảm áp

Nếu trong thời gian thử nghiệm không có nhu cầu sử dụng khí rõ rệt, có thể ước tính theo hướng sau:

• Trước tiên, xác định tổng dung tích của hệ thống tham gia thử nghiệm. V, bao gồm bình chứa khí, đường ống chính, đường ống nhánh và các thể tích đệm nối liền.
• Ghi lại áp suất đầu và áp suất cuối lần lượt là P1 và P2, đồng thời ghi lại thời gian t cần thiết để xảy ra sự sụt áp.
• Theo quy đổi theo thể tích không khí tự do: lượng rò rỉ xấp xỉ bằng thể tích hệ thống nhân với chênh lệch áp suất, sau đó chia cho thời gian và áp suất khí quyển.

Rút gọn biểu thức thành:Q≈ V ×(P1-P2)÷t÷P0Trong đó, Q có thể được hiểu là lượng rò rỉ quy đổi về trạng thái khí quyển, còn P0 là áp suất khí quyển tại địa phương. Về đơn vị áp suất, khuyến nghị sử dụng thống nhất áp suất tuyệt đối; nếu dùng áp suất biểu đối, chỉ có thể thực hiện so sánh sơ bộ với cùng đường kính ống.

Các bước thử nghiệm tại hiện trường

• Cố gắng tắt các thiết bị sử dụng khí, hoặc cách ly đường ống cần kiểm tra với đầu sản xuất.
• Bơm áp suất hệ thống lên đến dải áp suất làm việc bình thường, sau khi áp suất ổn định thì bắt đầu tính thời gian.
• Ghi lại giá trị giảm áp suất trong một khoảng thời gian nhất định, đồng thời ghi chú thời gian.
• Thực hiện đo lường lặp lại từ hai lần trở lên để loại trừ ảnh hưởng của dao động thiết bị và rò rỉ bên trong van.
• Dựa vào tốc độ giảm áp suất để đánh giá mức độ nghiêm trọng của rò rỉ khí, sau đó kết hợp với việc nghe âm thanh, dùng nước xà phòng hoặc kiểm tra bằng thiết bị siêu âm để xác định vị trí.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của tính toán

• Việc ước tính sai thể tích hệ thống sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả lượng rò rỉ khí.
• Việc sử dụng lẫn lộn các đơn vị áp suất, chẳng hạn như áp suất biểu kiến, áp suất tuyệt đối, bar, MPa Việc sử dụng hỗn hợp sẽ gây ra sai lệch.
• Trong thời gian thử nghiệm, có hiện tượng sử dụng khí ẩn, xả nước qua van hoặc rò rỉ bên trong van.
• Sự thay đổi nhiệt độ có thể gây ra dao động áp suất; cần tránh đưa ra nhận định khi nhiệt độ biến đổi mạnh.
• Độ chính xác của đồng hồ đo áp suất hoặc cảm biến không đủ cao có thể khiến các rò rỉ nhỏ bị phóng đại hoặc bị che lấp.

Làm thế nào để xác định xem có cần xử lý hay không?

Nếu tốc độ sụt áp cao hơn rõ rệt so với dữ liệu bình thường trong quá khứ, hoặc vẫn tiếp tục giảm ngay cả trong giai đoạn dừng máy và duy trì áp suất, điều này thường cho thấy có hiện tượng rò rỉ đáng kể. Cần ưu tiên kiểm tra các mối nối, mặt bích, đầu nối nhanh, ống mềm, van xả nước và những đoạn đường ống đã cũ. Rò rỉ không chỉ làm tăng thời gian tải của máy nén khí mà còn có thể gây biến động áp suất, ảnh hưởng đến sự vận hành ổn định của các thiết bị sử dụng khí.