Que voulez-vous dire par air comprimé n'est pas gratuit ?

Il est étonnant que, bien qu'il y ait tant de discussions dans divers médias sur la réduction de l'énergie et du carbone, la plupart du personnel de l'usine ne réalise pas qu'il existe des opportunités incroyables de réduire les déchets énergétiques et les gaz carboniques juste sous leur nez proverbial. Ce sont des opportunités qui pourraient considérablement améliorer la compétitivité de leur entreprise.

En fait, de nombreux membres du personnel de gestion ne réalisent pas qu'il n'est pas toujours nécessaire de s'engager dans des programmes majeurs à forte intensité de capital qui produisent des retours sur investissement à long terme. Souvent, ils ne sont pas au courant ou négligent simplement les projets peu coûteux avec des retours à court terme et presque immédiats qui amélioreront l'efficacité énergétique de leurs usines.

Une réponse consiste à rechercher et à réparer les fuites dans les services publics tels que l'air comprimé et la vapeur. Ces programmes offrent souvent un retour sur investissement très rapide et spectaculaire. Dans certains cas, cela s'est traduit par des centaines de milliers et jusqu'à des millions de dollars par an sans investissement majeur en capital.

L'air comprimé est un utilitaire qui offre un énorme potentiel d'économies. Le problème est qu'il y a beaucoup de personnel de l'usine qui ne comprend pas tout à fait que l'air comprimé n'est pas gratuit. Il y a l'attitude que comme c'est juste de l'air et qu'il est utilisé tous les jours, c'est gratuit et ne nécessite pas beaucoup d'attention, même s'il y a des fuites évidentes. Malheureusement, c'est loin de la vérité. L'air comprimé est un utilitaire extrêmement coûteux.

En fait, en 1995, le département américain de l'Énergie a institué un défi de l'air comprimé pour aider l'industrie à réduire l'utilisation d'air comprimé de 10 pour cent d'ici 2010. Ils avaient déclaré que l'air comprimé est l'un des services publics les plus coûteux dans les usines et, de tout l'air comprimé produit aux États-Unis, 30 pour cent a été perdu à cause des fuites. Ils ont estimé le coût annuel à environ 3,2 milliards de dollars !

Pourquoi l'air comprimé est-il si cher ? Il est extrêmement coûteux à produire et son utilisation est très inefficace. De l'énergie requise pour produire de l'air comprimé, moins de 20 pour cent de l'énergie d'entrée reste à utiliser. Cela signifie que 80 pour cent de ce qui est payé est utilisé avant que l'air comprimé ne soit introduit dans le système de distribution. Voici un exemple de l'inefficacité de l'air comprimé. Si nous comparons le coût de fonctionnement d'un moteur électrique d'une puissance à celui d'un moteur à air comprimé d'une puissance, le premier pourrait coûter 200 $ par an tandis que le second 1 500 $ par an.

Une approche simple pour les installations qui utilisent de l'air comprimé consiste à planifier des audits d'air comprimé de routine et des enquêtes sur les fuites. Les enquêtes sur les fuites d'air comprimé révèlent souvent le coût de l'air gaspillé ayant un impact sur la facture d'électricité allant de dizaines de milliers à des centaines de milliers de dollars annualisés.

Le tableau ci-dessous est un exemple du coût des fuites d'air comprimé. Alors que les chiffres se rapportent à une fuite, imaginez le coût de centaines de fuites avec des tailles allant de 1/16 de pouce à 3/4 de pouce !

Bien que la conception et l'efficacité du compresseur soient des facteurs importants à prendre en compte en ce qui concerne l'efficacité du système, il existe deux autres facteurs qui contribuent à la consommation d'énergie excessive dans un système d'air comprimé :les fuites et la mauvaise utilisation.

Au niveau de l'usine, de nombreux travailleurs partent du principe que « l'air est gratuit », et pour cette raison, l'air est souvent mal utilisé et gaspillé. Les fuites d'air sont ignorées. Il n'est pas rare de traverser une usine où les sifflements forts et révélateurs associés à des fuites importantes sont entendus et considérés comme un bruit de fond. Si les fuites sont trop bruyantes pour être tolérées, nous avons vu des chiffons ou du ruban adhésif enroulé autour d'eux pour réduire le niveau sonore et le rendre plus confortable acoustiquement pour le personnel de la zone. Des abus ont également été constatés. Parfois, le personnel a placé des tuyaux d'air dans une position pour refroidir continuellement leur espace de travail. Dans un cas, une boîte métallique fermée a été installée dans une usine avec un tuyau d'air passant par le haut, positionné pour souffler de l'air en continu sur les canettes de soda pour les garder au frais !

Les ingénieurs ont également mal compris l'inefficacité et les coûts associés à l'air comprimé. Certaines pratiques courantes de gaspillage et coûteuses dans de nombreuses usines utilisent de l'air comprimé pour souffler et refroidir les roulements ou pour souffler en continu sur les convoyeurs pour les nettoyer. Nous avons vu des vannes de vidange laissées ouvertes avec de gros avertissements placés sur les réservoirs ci-dessus indiquant :« Ne fermez pas cette vanne, gardez-la ouverte. »

Une approche simple et peu coûteuse pour réduire les déchets d'air comprimé dans les installations consiste à se lancer dans une campagne d'éducation. Les réunions sont souvent un bon début, où le coût du gaspillage d'énergie et son impact sur les coûts d'exploitation en particulier peuvent être discutés. Le personnel peut être invité à aider à identifier les abus et être encouragé à informer ses collègues. Des panneaux de motivation peuvent être placés autour de la plante pour illustrer les comportements de gaspillage et suggérer des changements. Les newsletters peuvent être utilisées pour promouvoir une campagne. Une boîte à suggestions peut être mise en place et des récompenses ou récompenses attribuées à la suggestion la plus efficace. Dans certains cas, des récompenses monétaires basées sur la valeur de la suggestion ont été remises au personnel.

Dans le cadre d'une mauvaise utilisation ou d'une mauvaise application de l'air comprimé, une enquête peut être entreprise pour rechercher des alternatives à l'air comprimé. Par exemple, au lieu de souffler de l'air comprimé sur un roulement, essayez un ventilateur. Au lieu de mélanger ou d'agiter avec de l'air, essayez un mélangeur électrique. Se tenir au courant du problème et rechercher des ressources alternatives peut aider à réduire sensiblement la facture d'électricité.

Étant donné qu'environ 30 pour cent de tout l'air comprimé produit est perdu à cause des fuites, il est impératif pour une installation d'intégrer un programme d'enquête sur les fuites d'air comprimé. Non seulement il s'agit d'une approche « non capitalistique », relativement peu coûteuse, mais les résultats peuvent être obtenus aussi rapidement que les fuites sont réparées. La consommation d'énergie, en particulier la réduction de la consommation d'électricité, aura également un impact sur l'empreinte carbone d'une usine.

Les enquêtes de détection des fuites d'air comprimé nécessitent une planification, du personnel, une formation, de l'équipement, une identification, des rapports et un suivi.

Sans planification, le programme peut être perdu et inefficace. La planification comprend la consultation avec la direction et le personnel de l'usine, l'observation et l'examen du système d'air comprimé. Une « visite virtuelle » pour toute enquête est recommandée. Ceci est effectué pour aider à mettre en place l'enquête, en la décomposant en petites unités exploitables. Des problèmes de sécurité peuvent être observés, la logistique des itinéraires peut être planifiée, ce qui peut inclure où commencer et où se terminer dans une section particulière. Une visite guidée peut également aider à planifier l'équipement qui sera nécessaire. Y a-t-il des clés nécessaires pour ouvrir les armoires, des lampes de poche pour les zones faiblement éclairées, des échelles ou des ascenseurs ou des modules spéciaux pour la tuyauterie dans les plafonds ?

Le personnel doit comprendre les objectifs du programme et doit comprendre comment mener une enquête sur les fuites.

La formation fournit au personnel les connaissances et les méthodes nécessaires pour effectuer efficacement une enquête. Des inspecteurs correctement formés apprennent à planifier et à mener une enquête sur les fuites d'air comprimé en utilisant des techniques d'inspection qui évitent des problèmes tels qu'une identification erronée ou un étiquetage incorrect, qui pourraient entraîner des erreurs coûteuses et des résultats peu fiables. Ils apprennent également à utiliser des outils de création de rapports pour calculer et démontrer les économies réalisées lors de l'enquête.

L'utilisation du bon équipement pour le travail augmentera l'efficacité de l'enquête. L'outil le plus courant pour les enquêtes sur les fuites d'air comprimé est un détecteur à ultrasons. Ces instruments détectent les composantes à haute fréquence des turbulences produites par les fuites d'air. De nature directionnelle, les ultrasons sont un signal localisé qui permet de localiser relativement facilement la source de la fuite. Si l'instrument n'est pas assez sensible, certaines fuites de taille moyenne peuvent être manquées. S'il y a des problèmes d'accessibilité tels que des fuites dans les plafonds ou dans les couches de tuyaux ou derrière les murs ou sous terre, envisagez des modules spéciaux qui s'adaptent à ces situations.

L'identification des fuites est très importante. La fuite doit être étiquetée et (si possible) photographiée pour aider les personnes responsables de la réparation à localiser la fuite et à effectuer la réparation. Une grosse étiquette aux couleurs vives peut aider. Si possible, utilisez un système d'étiquetage pour établir une corrélation avec l'emplacement, le composant, la pression, le CFM ou même le coût de la fuite.

Toute enquête nécessite un rapport. Un rapport peut être une forme de « gestion des fuites ». Un rapport de fuite devrait être utile à plusieurs niveaux. Le rapport permet d'identifier la fuite spécifique, le nombre de fuites, un numéro d'identification qui peut être corrélé à un ordre de travail et l'emplacement des fuites. Certains rapports incluront également un résumé de l'évitement des coûts identifié et « actualisé » ainsi que la réduction de l'empreinte carbone identifiée et « actualisée ». L'actualisé sont les fuites qui ont été réparées, ce qui représente les économies réelles d'une enquête. Malheureusement, il y a eu des cas où de bonnes intentions ont entraîné des erreurs coûteuses simplement parce que des enquêtes ont été effectuées sans tenir compte de la planification de la réparation des fuites.

Certains logiciels permettent la sommation des enquêtes au fil du temps pour démontrer les économies de coûts annualisées cumulatives. D'autres fonctionnalités de rapport peuvent inclure la démonstration de la réduction de l'empreinte carbone des gaz associée au coût énergétique des fuites. Vous trouverez ci-dessous des exemples de ce type de rapport.

Notez les colonnes indiquant « Évitement des coûts des fuites identifiées » et « Évitement des coûts des fuites réparées ». Ce n'est que lorsqu'une fuite est réparée que les économies soient réalisées.

Il est nécessaire que toutes les parties responsables de l'enquête sur les fuites soient sur la même longueur d'onde. La communication est essentielle. Les responsables et les planificateurs de maintenance doivent comprendre la nécessité de réparer les fuites et d'établir un calendrier réalisable. Par exemple, si 200 fuites sont trouvées dans une enquête et que le rapport est laissé aux responsables des réparations sans explication, il est possible que ces fuites soient considérées comme 200 ordres de travail supplémentaires et laissées sans surveillance. Si les discussions sur la réparation incluaient la participation de l'équipe de réparation, une méthode pourrait être établie pour diviser les réparations en petits morceaux réalisables en commençant par les fuites les plus coûteuses en premier ou en associant les fuites les plus proches les unes des autres, rendant la réparation des fuites plus efficace. L'inclusion et la communication entraîneront des économies de coûts et un programme réussi.

Le suivi des réparations répertoriées aidera à s'assurer que les fuites ont bien été réparées et qu'aucune nouvelle fuite ne s'est développée en raison de la réparation. Il comprendra également un examen des pressions du système à restaurer aux paramètres d'origine. Enfin, l'examen de l'ensemble de l'enquête aidera à mettre en place la logistique pour toutes les enquêtes ultérieures.

Conclusion
Des économies d'énergie peuvent être réalisées sans dépenses d'investissement majeures. L'air comprimé est un utilitaire coûteux qui est souvent tenu pour acquis. Ce n'est pas gratuit. En fait, c'est l'un des services publics les plus coûteux dans les usines aujourd'hui. Un programme complet de réparation des fuites qui comprend la formation du personnel de l'usine, la planification, la formation, les méthodes d'identification et de réparation des fuites et un système de communication des résultats d'enquêtes peut conduire à une réduction de la consommation d'énergie, une rentabilité accrue et une empreinte carbone améliorée. Une enquête sur les fuites d'air comprimé est un moyen véritablement « vert » d'améliorer la rentabilité.

À propos de l'auteur :
Doug Waetjen est vice-président chez UE Systems Inc., un leader mondial des instruments à ultrasons aéroportés/portés par structure. Pour plus d'informations, visitez www.uesystems.com ou appelez le 800-223-1325.