John Crane, światowy lider w dziedzinie technologii kontroli przepływu i spółka należąca do Smiths Group plc, od dziesięcioleci dostarcza rozwiązania dla szerokiego spektrum branż. Jednym z aspektów oferty firmy John Crane jest wspieranie klientów w zakresie wykrywania emisji ulotnych, często przy użyciu kamery OGI, a ostatnio również poprzez włączenie pomiaru emisji do swoich możliwości.
Niedawno zespół firmy John Crane pomyślnie zakończył badanie z wykorzystaniem technologii ilościowego obrazowania optycznego gazów (QOGI) dla wiodącego producenta z branży spożywczej, pokazując, w jaki sposób zaawansowana wizualizacja i kwantyfikacja gazów w połączeniu z wykwalifikowanymi operatorami kamer serwisowych może bezpośrednio zmniejszyć straty materiałowe, poprawić niezawodność aktywów i zapewnić wymierne korzyści finansowe.
Jak działa optyczne obrazowanie gazów (OGI) w wykrywaniu węglowodorów, takich jak heksan?
Kamera OGI ma zawężony zakres spektralny na określone długości fal, które odpowiadają charakterystyce absorpcji gazów, takich jak węglowodory, co pozwala jej wykrywać kontrast absorpcji podczerwieni między smugą gazu a tłem. Gdy gaz ucieka z uszczelnienia, kołnierza lub złączki, kamera prezentuje go jako widoczną smugę w czasie rzeczywistym, bez przerywania produkcji lub konieczności fizycznego dostępu do źródła wycieku.
W przeciwieństwie do czujników punktowych lub tradycyjnych metod wykrywania, technologia OGI umożliwia inspektorom:
- Szybkie skanowanie dużych obszarów
- Dynamiczną obserwację zachowania wycieku
- Rozróżnienie między emisjami sporadycznymi a zależnymi od procesu
- Bezpieczne kontrolowanie urządzeń niebezpiecznych lub trudnych do monitorowania (DTM)
To sprawia, że technologia OGI jest szczególnie skuteczna w przypadku urządzeń obrotowych, systemów ekstrakcji rozpuszczalnikowej oraz procesów zamkniętych lub wysokotemperaturowych, powszechnych w produkcji żywności.
W przypadku heksanu — węglowodoru powszechnie stosowanego w ekstrakcji olejów roślinnych — kamery OGI są dostrojone tak, aby odpowiadały silnym właściwościom absorpcyjnym tego związku w widmie podczerwieni. Zaawansowane kamery OGI, takie jak model Gx620 firmy FLIR, są wyposażone w chłodzone detektory podczerwieni i filtry optyczne dostosowane do konkretnych gazów, aby wykorzystać tę właściwość.
- Lokalizacji i wielkości wycieku
- Kierunku i rozprzestrzeniania się smugi gazu
- Zmian w zachowaniu wycieku w warunkach eksploatacyjnych
Ta funkcja jest szczególnie cenna w procesach spożywczych opartych na rozpuszczalnikach, gdzie niewielkie wycieki mogą pozostawać niezauważone, przyczyniając się jednocześnie do strat produktu, zagrożeń dla bezpieczeństwa i oddziaływania na środowisko.
Od wykrywania wycieków do pomiaru skutków: dlaczego QOGI ma znaczenie?
Podczas gdy tradycyjna technologia OGI odpowiada na jakościowe pytanie „Czy występuje wyciek?”, technologia ilościowego obrazowania optycznego gazów (QOGI) odpowiada na znacznie ważniejsze pytanie: „Ile kosztuje nas ten wyciek?”.
Technologia QOGI opiera się na standardowej technologii OGI, szacując szybkość emisji wykrytych wycieków przy użyciu sprawdzonych technik kwantyfikacji. Łącząc wizualizację gazu z parametrami operacyjnymi, QOGI zapewnia szacunkowe natężenie przepływu masowego lub objętościowego dla każdego wycieku. Zaawansowane kamery, takie jak Flir Gx620, oferują tę funkcję wbudowaną w kamerę, dzięki czemu proces kwantyfikacji przebiega niemal tak płynnie, jak sama inspekcja.
Dzięki temu wykrywanie wycieków przestaje być czysto diagnostycznym działaniem, a staje się opartym na danych narzędziem do konserwacji i podejmowania decyzji finansowych, umożliwiającym operatorom:
- Klasyfikowanie wycieków według wpływu ekonomicznego
- Ustalanie priorytetów napraw w oparciu o wartość, a nie tylko widoczność
- Oszacowanie unikniętych strat po konserwacji
Wspieranie wewnętrznych celów zrównoważonego rozwoju i wydajności za pomocą uzasadnionych danych.
Oszacowanie strat w produkcji oleju roślinnego
Ostatnie badanie John Crane QOGI skupiało się na kluczowym ekstraktorze używanym w produkcji oleju roślinnego. Korzystając z zaawansowanej technologii OGI, inżynierowie zidentyfikowali 22 potencjalne punkty wycieków w złączkach, uszczelnieniach, punktach kontrolnych i kołnierzach.
Spośród nich osiem wycieków zostało poddanych kwantyfikacji, a ich łączna szybkość emisji wyniosła około 16 kg/h. W oparciu o wartość referencyjną klienta dotyczącą zużycia rozpuszczalników węglowodorowych, te skwantyfikowane emisje przełożyły się na szacowaną roczną stratę materiałową przekraczającą 194 000 USD, gdyby nie podjęto żadnych działań.
QOGI i ROI: inteligentniejsza konserwacja, szybszy zwrot z inwestycji
Główna wartość QOGI polega na możliwości bezpośredniego powiązania emisji z kosztami. Zamiast traktować wszystkie wycieki jednakowo, QOGI pozwala operatorom skoncentrować zasoby tam, gdzie przynoszą one największy efekt. Do kluczowych korzyści w zakresie zwrotu z inwestycji należą: zmniejszenie strat produktu poprzez identyfikację i naprawę wycieków o dużym wpływie, poprawa efektywności konserwacji dzięki ustalaniu priorytetów w oparciu o wartość oraz mniejsze ryzyko nieplanowanych przestojów poprzez zapobieganie eskalacji awarii uszczelnień i złączek. W procesach wymagających intensywnego stosowania rozpuszczalników nawet niewielka liczba skwantyfikowanych wycieków może wielokrotnie uzasadnić koszty kontroli i naprawy. Na przykład na rysunku 3 poniżej widoczny jest wyciek o natężeniu ponad 6 litrów na minutę, a przy cenie hurtowej heksanu wynoszącej prawie 4 USD za litr oszczędności wynikające z samego tego wycieku mogą sięgać blisko 34 000 USD dziennie.
Prezentacja zastosowania: Stała wydajność dzięki rutynowemu monitorowaniu QOGI
Reakcja klientów na program QOGI firmy John Crane była bardzo pozytywna. Po wstępnym badaniu przeprowadzono już dodatkowe inspekcje QOGI w drugim zakładzie, w którym działa podobny sprzęt. Powtórne badania w obu zakładach zaplanowano na początek 2026 r., aby zweryfikować skuteczność konserwacji i wesprzeć trwałą poprawę wydajności. Zainteresowanie wzrosło również w innych regionach, gdzie obecnie rozważa się podobne inicjatywy.
QOGI, dostarczane w ramach modularnej struktury usług John Crane Performance Plus™, należy do kategorii zarządzania stanem aktywów — wspierając świadome, oparte na danych decyzje dotyczące konserwacji w ramach ustrukturyzowanego podejścia do zarządzania niezawodnością.
„Projekt ten pokazuje, w jaki sposób zaawansowana diagnostyka może wspierać bardziej niezawodne i zrównoważone procesy produkcji żywności. QOGI zapewnia klientom jasny wgląd w mechanizmy strat, umożliwiając im skuteczne ukierunkowanie napraw i weryfikację wpływu konserwacji w czasie”
Wykorzystanie tego, co niewidoczne
Dzięki wizualizacji i kwantyfikacji emisji, które trudno wykryć tradycyjnymi metodami, QOGI umożliwia operatorom z branży spożywczej ochronę wydajności procesów, poprawę bezpieczeństwa pracowników oraz redukcję zbędnych kosztów operacyjnych. Jak pokazuje niniejsze badanie, możliwość widzenia, mierzenia i reagowania na straty gazów staje się coraz cenniejszym atutem wszędzie tam, gdzie rozpuszczalniki i gazy procesowe odgrywają kluczową rolę.
