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Betreiben von Druckluftanlagen

Facility Management: Handwerksdienste » Technik » Druckluftanlagen » Betreiben von Druckluftanlagen

Industrielle Druckluftstation mit Schraubenkompressor und Druckluftspeicher, die eine professionelle Installation zur Erzeugung und Aufbereitung von Prozessluft in einem Handwerks- oder Industriebetri

Druckluftanlagen sind in vielen industriellen Prozessen und Anwendungen unerlässlich, um effiziente und zuverlässige Leistung zu gewährleisten

Ein ordnungsgemäßes Design und eine korrekte Installation von Druckluftsystemen sind entscheidend, um Energieverluste zu begrenzen und Betriebskosten zu reduzieren. Eine kontinuierliche Wartung und Überwachung dieser Systeme sind für ihre Sicherheit, Leistung und Langlebigkeit unerlässlich. Die Auswahl geeigneter Komponenten und die Einhaltung von Energieeffizienzstandards sind beim Entwurf von Druckluftsystemen von großer Bedeutung.

Betreiben technischer Anlagen

Betreiben von Druckluftanlagen

Die vom Hersteller übergebenen Betriebs- und Wartungsanweisungen enthalten die regelmäßigen Maßnahmen zur Sicherstellung von Qualitätsfunktionen.

Die folgende Fallstudie zeigt beispielhaft anhand einer speziellen Betriebsanleitung die Maßnahmen zum Betreiben von Druckluftsystemen auf. Unter anderem sind hier auch Baustellenkompressoren enthalten.

Beispielhafte Betriebsanweisung für den sicheren Umgang mit Druckluft gemäß den geltenden Unfallverhütungsvorschriften (UVV)

Beispiel einer Betriebsanweisung gemäß UVV Umgang mit Druckluft (Quelle: Bilfinger)

Tabellarische Übersicht des Leistungsprogramms für die Wartung von Druckluftkompressoren nach der Richtlinie VDMA 24 186 Teil 6

Leistungsprogramm für die Wartung von Druckluftkompressoren gemäß VDMA 24 186, Teil 6

Neben den Maßnahmen des sogenannten Tagesbetriebs muss die Wartung regelmäßig nach einem entsprechenden Plan durchgeführt werden. Ein vollständiger Überblick über alle Wartungsdienstprogramme wird auch in VDMA 24 186 für Druckluftsysteme gezeigt. Die Anweisungen in dieser Richtlinie finden sich unter Teil 6 "Dienstprogramm für die Wartung von technischen Anlagen und Geräten für Gebäude, Teil 6: Sanitäreinrichtungen und -installationen" und darin wiederum unter Punkt 6 Druckluftsysteme.

Detaillierte Auflistung der Wartungsmaßnahmen für Druckluftbehälter basierend auf den Vorgaben der Richtlinie VDMA 24 186 Teil 6

Leistungsprogramm für die Wartung von Druckluftbehältern gemäß VDMA 24 186, Teil 6

Schematische Darstellung der Anforderungen beim Druckluftbetrieb mit Fokus auf Filterung und Druckregelung

Anforderungen beim Druckluftbetrieb

Wartungsplanung nach Betriebszeiten

Wie bereits anderswo erwähnt, überlässt VDMA 24 186 es dem Betreiber, die Termine für die einzelnen Dienstprogramme selbst festzulegen. Dies muss mit Fachkenntnissen und abhängig von den Betriebsstunden der Anlage erfolgen, da die Wartung im Wesentlichen von der Betriebszeit der Anlage abhängt. Aus diesem Grund wird die Wartungsarbeit auch nach der Laufzeit des Systems geplant und durchgeführt.

Fallbeispiel:

Tabellarisches Fallbeispiel zur Kostenanalyse und Wirtschaftlichkeit beim Betrieb einer industriellen Druckluftanlage

exemplarische Checkliste Laufzeit- und Wartungsübersicht der Druckluftanlage

Die folgende Tabelle zeigt ein beispielhaftes Beispiel für die detaillierte Planung der Wartung eines Druckluftsystems.

Beispielsweise enthält die Spalte "Kompressorwartung nach Plan" in dieser Fallstudie das Dienstprogramm für die Wartung von Luftkompressoren aus einer der obigen Tabellen.

Dasselbe gilt für den Trockner usw.

Exemplarische Arbeitsplatzbeschreibung „Prozessgasservice“

Der gesamte folgende Absatz wird als Fallstudie präsentiert. Hierbei geht es um jemanden im Unternehmen, der für die Versorgung mit technischen Gasen verantwortlich ist. Wenn diese im Beispiel nicht aus einem Druckluftsystem stammen, sondern aus einer Flaschengasversorgung (hier als Prozessgasservice bezeichnet), gibt die folgende Stellenbeschreibung, die konkret für diesen Fall ist, einen guten Überblick über alles, was bei der Gasversorgung berücksichtigt werden muss.

Fallbeispiel:

Der Prozessgasservice hat die Aufgabe, die Zylindergasversorgung mit der notwendigen Gasversorgungsausrüstung vom Prozessgaszylinder bis zum Verwendungsort sicherzustellen. Die Organisation, Bereitstellung, Wartung und Reparatur der eingesetzten Technologie sind ebenfalls Aufgabe des Prozessgasservices.

Die Anforderungen im Einzelnen sind:

  • Bereitstellung von Montag bis Freitag (in abgestimmter Gleitzeitarbeit zur „Überlap-pung“ der Schichtwechsel in der Produktion)

  • Durchführung der Rufbereitschaft nach Plan

  • Durchführung von Installations- und Instandhaltungsarbeiten an Prozessgasenrich-tungen.

  • Selbständiges Anfertigen von Gasentnahme- und Verteilerstationen

  • Verlegen von Rohrleitungen, Rohrtrassen und Halterungen in enger Zusammenarbeit mit dem Bereich Facility Management

  • Transport sowie Anschluss von Prozessgasflaschen

  • Überwachung der Prozessgasflaschen in den Gaszentralen und in den Fertigungsbe-reichen auf sachgemäßen Gebrauch in Zusammenarbeit mit ASi und Produktion

  • Planung, Durchführung und Dokumentation von Prüf- und Wartungsarbeiten an den Gasversorgungseinrichtungen und Verteiler-Stationen

  • Abarbeiten von Problemen bei Störfalleinsätzen und Durchführung von Fehleranaly-sen

  • Teilnahme an den erforderlichen Sicherheitsschulungen und Lehrgängen

  • Atemschutztauglichkeit G26 für besondere Tätigkeiten unter Atemschutz

  • Sicherheitskontrollen nach ASR 100 an den Prozessgasanlagen

  • Organisation der Ersatzteillagerhaltung

  • Prozessgasservice und Vorbereitung von Ersatzteilbestellungen

  • Einhalten der erlassenen technischen Arbeitsvorschriften für den Bereich Gas- und

  • Druckluftversorgung

  • Qualifikation: ausgebildetes Fachpersonal gemäß der Aufgabenstellung -Personal und Anwesenheit

  • Schichtbetrieb 365 Tage a 24 Stunden Mindestbesetzung

  • von :1 Person pro Schicht montags bis freitags je 3

  • Schichten a 8 Stunden Sonnabend/Sonntag je 2 Schichten

  • a 12 Stunden 2 Schichtbetrieb Werktags von Montag bis Freitag Mindestbesetzung von: 2 Personen pro Schicht

  • Frühschicht 06.00 -13.48 Uhr

  • Spätschicht 14.27 -22.15 Uhr

  • Gleitzeitarbeit nach Vereinbarung und Arbeitsplan

  • Werktags Montag bis Freitag 06.00 -20.00 Uhr

  • Bereitschaftsdienst: Wochenendbereitschaft von freitags 22.15 Uhr bis montags 6.00 Uhr, Nachtbereitschaft: von Montag bis Donnerstag jeweils von 22.15 bis 6.00 Uhr, Feiertagsbereitschaft (montags - freitags), vom Vortag 22.15 bis 6.00 Uhr am Folgetag des Feiertages,

Betreiben, Stellen und Betätigen der Anlagen Überwachen und Beseitigen von Betriebsstörungen (Betriebsüberwachung)

  • Gesamtkoordination und Durchführung der Wartung und Instandhaltung (Vorbeu-gende Wartung und Instandsetzungsmaßnahmen)

  • Dokumentationsnachhaltung, Ersatzteilhaltung und -beschaffung, Einhaltung von ge-setzlichen Vorschriften und Grenzwerten, Qualitätsüberwachung /-sicherung,

  • Einhaltung der Grenzwerte Arbeitsabläufe / Leistungserbringung Auswertung und Ar-chivierung von Messdaten Soll -/-Istzustand Berichtswesen / Störfallmeldung Leis-tungserbringung / -kontrolle

  • Störfallmeldung (Grenzwertüberschreitung, Versorgungsunterbrechung, etc.) ein-schließlich Fehler-/ Ursachenanalyse und Fehlerbeseitigung in enger Zusammenar-beite mit dem FM-Bereich

  • Verbesserungsvorschläge Auswertung und Archivierung der Dokumente gem. Doku-mentationsrichtlinie.

Sanierung bestehender Anlagen

Für den Betreiber einer Druckluftanlage sind die wirtschaftlichen Daten von entscheidender Wichtigkeit. Zwei Faktoren stehen dabei im Vordergrund:

Druck- und Leckageverluste im Blick

  • Druckverluste und

  • Leckageverluste.

Diagramm zur Darstellung der Druck- und Leckageverluste in Abhängigkeit von Betriebsdruck und Lochdurchmesser

Energiefluss in einer Druckluftanlage

Druckverluste

Wenn aufgrund von Rechenfehlern oder Einsparungen bei den Investitionskosten zu kleine Dimensionen gewählt werden, steigen die Druckverluste. Dies führt entsprechend zu erhöhten Energiekosten für die Bereitstellung von Druckluft. Das folgende Beispiel zeigt die erhöhten Energiekosten zur Kompensation des Druckverlusts.

Betriebsdaten im Überblick

  • Betriebsdruck: 6 bar

  • Netzlänge: 200 m

  • Volumenstrom: 12 m³/min.

Lichtplanung für eine Werkstatt mit Holzbearbeitungsmaschinen, die die gezielte Anordnung von Leuchten zur schattenfreien Ausleuchtung von Gefahrenbereichen und Arbeitsflächen zeigt

Druckverlusttabelle

Wie lange es dauert, bis sich die etwas höheren Investitionskosten der größeren Leitung im Vergleich zu den gestiegenen Energiekosten der kleineren Leitung amortisieren, ist eine relativ einfache Berechnung. Einsparungen bei den Produktionskosten werden schnell durch die hohen Folgekosten aufgebraucht.

Leckageverluste

Es ist wichtig für den Betreiber zu wissen, an welcher Stelle und wie viel der ursprünglich erzeugten Druckluft auf dem Weg von der Erzeugung zum Verbraucher verloren geht. Große Lecks sind leicht zu erkennen.

Meistens hört man es zischen. Kleinere Lecks können leicht mit Hilfe von Lecksuchsprays entdeckt werden. Das Leckagevolumen wird entweder durch die Messmethode "Druckbehälterentleerung" oder "Einschaltzeitmessung des Kompressors" bestimmt.

Fallbeispiel: Druckbehälterentleerung

Schematische Darstellung einer Druckbehälterentleerung mit Kennzeichnung der Armaturen und des vorschriftsmäßigen Entwässerungssystems

Damit nur die Leckagen des einzelnen Netzes gemessen werden, schließt man die Absperrorgane am Ende der Anschlussleitungen.

Der Druckbehälter (VB) wird mit einem beliebigen Druck (pA) gefüllt. Anschließend wird die Zeit (t) gemessen, in der der Behälterdruck auf einen Druck (pE) abfällt.

Prozessbeschreibung zur systematischen Dichtheitsprüfung von Druckluftanlagen mit Fokus auf Vorbereitung, Durchführung und Dokumentation

Prozessbeschreibung Dichtheitsprüfung von Druckluftanlagen Bild: Herrmanns & Bohn - Fred Pinter e.K.

Um Leckageverluste zu ermitteln, wird unter anderem eine Leckageprüfung von Druckluftsystemen durchgeführt. In der Regel erfolgt dies nach folgendem Schema: