Đường ống khí nén thường được lắp một lần rồi không ai đụng tới, và đó là chỗ mất tiền âm thầm nhất trong nhà máy: ống quá nhỏ làm sụt áp, rò rỉ chạy suốt 24 giờ.
Tính nhu cầu
Lập bảng: từng thiết bị dùng khí, lưu lượng tiêu thụ, áp suất yêu cầu, tỉ lệ thời gian hoạt động. Cộng lại rồi nhân hệ số đồng thời — thiết bị không cùng dùng khí một lúc.
Cộng thêm dự phòng cho phát triển. Nhưng dự phòng vừa phải: máy nén chạy non tải liên tục vừa kém hiệu suất vừa sinh nước ngưng nhiều hơn.
Đường kính ống theo tổn thất áp
Ống nhỏ tiết kiệm tiền vật tư một lần và tốn tiền điện mãi mãi. Tổn thất áp trên đường ống buộc máy nén phải chạy ở áp cao hơn để bù, và mỗi mức áp tăng thêm là một mức tiêu thụ điện tăng thêm cho toàn trạm.
Ba yếu tố quyết định tổn thất: đường kính, chiều dài và số phụ kiện. Mỗi khuỷu, mỗi van, mỗi chỗ thu hẹp đều tương đương một đoạn ống thẳng dài — trong hệ nhiều khuỷu, phần này có thể lớn hơn cả chiều dài thật.
Bố trí vòng khép kín
| Kiểu | Đặc điểm |
|---|---|
| Nhánh cụt | Rẻ, nhưng thiết bị cuối tuyến chịu sụt áp lớn nhất |
| Vòng khép kín | Khí tới mỗi điểm từ hai phía, sụt áp đều hơn, dễ bảo trì từng đoạn |
Vòng khép kín tốn thêm vật tư nhưng giải quyết được vấn đề kinh điển: thiết bị ở cuối xưởng thiếu áp mỗi khi máy khác chạy.
Ba chi tiết lắp đặt thường bị bỏ:
- Nhánh lấy khí từ đỉnh ống chính, không lấy từ đáy — nước ngưng đọng ở đáy sẽ theo vào thiết bị.
- Độ dốc nhẹ về phía điểm xả nước ngưng.
- Van chặn từng nhánh để cô lập khi sửa mà không dừng cả hệ.
Rò rỉ: khoản chi lớn nhất
Hệ khí nén không được bảo trì thường rò rỉ một phần đáng kể lượng khí sản xuất ra. Mỗi lỗ rò chạy liên tục kể cả khi không sản xuất, nên nó là khoản tiền điện đều đặn suốt cả năm.
Cách dò không cần thiết bị: cuối ca, dừng toàn bộ thiết bị tiêu thụ nhưng giữ áp trong hệ. Đi dọc tuyến, nghe, và bôi nước xà phòng vào các đầu nối nghi ngờ. Đánh dấu vị trí, sửa theo đợt, lặp lại mỗi quý.
Ước lượng nhanh mức rò rỉ: đo thời gian máy nén chạy tải trong giai đoạn không sản xuất. Máy vẫn phải chạy đều để giữ áp nghĩa là toàn bộ lượng khí đó đang thoát ra ngoài.
Hạ áp suất hệ thống
Áp suất đặt càng cao thì tiêu thụ điện càng lớn và lượng rò rỉ qua cùng một lỗ cũng càng nhiều. Rà lại xem thiết bị nào thật sự cần mức áp đang đặt; nếu chỉ một vài thiết bị cần áp cao thì tăng áp cục bộ cho riêng chúng rẻ hơn nâng áp cả hệ.
Câu hỏi thường gặp
Ống khí nén nhỏ có sao không?
Ống nhỏ tiết kiệm vật tư một lần nhưng tốn điện liên tục. Tổn thất áp trên đường ống buộc máy nén chạy ở áp cao hơn để bù, và mỗi mức áp tăng thêm làm tăng tiêu thụ điện của toàn trạm. Khi tính tổn thất, nhớ cộng cả phần tương đương của các khuỷu và van — trong hệ nhiều khuỷu phần này có thể lớn hơn chiều dài ống thật.
Vì sao nhánh phải lấy khí từ đỉnh ống chính?
Vì nước ngưng đọng ở đáy ống. Nhánh lấy từ đáy sẽ hút nước theo vào thiết bị, gây hỏng van khí, xy-lanh và dụng cụ khí nén. Lấy từ đỉnh rồi vòng xuống là chi tiết lắp đặt đơn giản nhưng bị bỏ qua rất thường xuyên, và hậu quả chỉ xuất hiện sau vài tháng dưới dạng thiết bị hỏng lặp lại.
Làm sao ước lượng mức rò rỉ mà không cần thiết bị?
Vào giai đoạn không sản xuất, dừng toàn bộ thiết bị tiêu thụ nhưng giữ áp trong hệ, rồi đo tỉ lệ thời gian máy nén vẫn phải chạy tải để duy trì áp. Máy còn phải chạy nghĩa là toàn bộ lượng khí đó đang thoát ra ngoài qua các điểm rò. Đây là phép đo rẻ nhất và thường cho con số làm người ta bất ngờ.
