ارزیابی انرژی هوای فشرده طبق ASME EA-4 ویرایش ۲۰۱۰ برای چیست؟

در طول سال ها، تجزیه و تحلیل عملکرد و کارایی سیستم هوای فشرده نام های مختلفی به خود گرفته است.
همچنین اشکال مختلفی به خود گرفته است.
ممکن است اینها را به این صورت بشناسید؛ ارزیابی ها، ممیزی ها، مطالعات و بررسی ها.
اما در همه موارد، در سیستم های فشرده با استفاده از تکنیک هایی مانند اندازه گیری، ارزیابی انرژی هوای فشرده و شناسایی فرصت های بهبود تجزیه و تحلیل می شوند.
مشکل این است که نتایج این فعالیت ها بسیار متفاوت بوده است.
این همان اجازه دادن به کاربر نهایی برای تعیین اینکه چه چیزی قابل استفاده، معتبر و قابل اجرا است.
این امر منجر به “عدم اقدام” زیادی شده است که منجر به عقب افتادن ارزیابی ها، ممیزی ها، مطالعات و بررسی های تولید هوای فشرده شده است.

نیاز مبرم به ارزیابی انرژی هوای فشرده

موضوع ارزیابی منحصر به سیستم های هوای فشرده نیست.
بلکه در بسیاری از سیستم های صنعتی دیگر هم صدق می کند.
برای تلاش و کاهش این موضوع، از طریق کار بر روی برنامه عملکرد انرژی برتر که ابتکاری است که توسط شورای تولید کارآمد انرژی ایالات متحده هدایت و توسط وزارت انرژی حمایت می شود، تصمیمی برای توسعه اتخاذ شد.
استانداردهای ارزیابی انرژی هوای فشرده به پرسنل در شناسایی فرصت های کاهش انرژی از طریق بهبود سیستم با استفاده از یک روش ثابت و استاندارد کمک می کند.

در سال ۲۰۰۸، تیم های پروژه انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) کار بر روی چهار استاندارد ارزیابی انرژی هوای فشرده را آغاز کردند.
بخش هایی مثل سیستم های گرمایش فرآیند، سیستم های پمپاژ، سیستم های بخار و سیستم هوای فشرده.
استانداردها توسط تیم‌های متشکل از کارشناسان توسعه داده شد.
سپس کار آنها توسط کمیته استانداردهای ASME نظارت و تأیید شد.
برای مثال، تیم پروژه هوای فشرده شامل اعضا و مربیان چالش هوای فشرده (CAC) بود.
همچنین کارشناسان تولید هوای فشرده و کاربران نهایی صنعتی از این بخش ها آگاه بود.

ASME پیش نویس چهار استاندارد جدید را در ۱۹ اوت ۲۰۰۸ برای استفاده آزمایشی و اعتبارسنجی استانداردها صادر کرد.
در طول دوره آزمایشی تا پایان سال ۲۰۰۹، استانداردها توسط مشاوران، شرکت‌های برق و تأسیسات صنعتی آزمایش شدند.
سپس این موارد مورد بازنگری قرار گرفت.
برای اظهار نظر عمومی منتشر شد، مورد تایید قرار گرفت و به عنوان استاندارد ASME تایید شده صادر شد.
در ۲۳ آوریل ۲۰۱۰، ASME EA-4 ویرایش ۲۰۱۰ با هدف ارزیابی انرژی هوای فشرده به عنوان یک چارچوب استاندارد برای انجام ارزیابی های انرژی سیستم هوای فشرده منتشر شد.

استانداردی جامع برای ارزیابی انرژی در سیستم هوای فشرده

استاندارد ASME EA-4 رویکرد سیستمی مشابهی را برای ارزیابی انرژی هوای فشرده اتخاذ می کند.
این استاندارد در دوره های Compressed Air Challenge® Fundamentals و Advanced Compresed System Management System آموزش داده شده است.
این استاندارد یک فرآیند تجویزی اما مقیاس پذیر را ارائه می دهد که می تواند برای هر یک از تسهیلات تنظیم شود.
در این استاندارد، تعریف سیستم و الزامات آن تعیین می شوند.
همچنین الزامات سازماندهی و ارزیابی انرژی هوای فشرده، تحلیل داده ها و گزارش و مستندسازی یافته ها تعیین می شود.

در استاندارد ASME EA-4 هوای فشرده، ۷ بخش گنجانده شده است:

• اسکوپ و معرفی
• تعاریف
• منابع
• سازماندهی ارزیابی
• انجام ارزیابی
• تجزیه و تحلیل داده های حاصل از ارزیابی
• گزارش نویسی
• مستندات

این استاندارد همچنین شامل ارقام و ضمیمه هایی برای شفاف سازی بیشتر است.
این استاندارد برای انعطاف بیشتر، الزامات را به اجباری و غیر اجباری تقسیم می کند.
گاهی اوقات می توان از موارد غیر اجباری چشم پوشی کرد.
این استاندارد به همراه راهنمای ASME EA-4 ارائه می شود.
پس این خود یک چارچوب جامع را برای ارزیابی انرژی هوای فشرده فراهم می کند.

مشاهده استاندارد ASME EA-4 در ۳ زیرسیستم

این استاندارد با تعریف سلسله مراتب سیستم هوای فشرده که در شکل زیر نشان داده شده است، شروع می شود.

این سیستم به سه زیرسیستم عرضه (تامین)، انتقال و تقاضا تقسیم می شود.
زیرسیستم تامین، تبدیل انرژی اولیه به هوای فشرده را پوشش می دهد.
این بخش شامل کمپرسورهای هوا، تجهیزات تصفیه هوا، لوله کشی ها، تجهیزات جانبی و حتی مخزن اولیه است.
زیرسیستم‌های انتقال، حرکت هوای فشرده را پوشش می‌دهند.
این بخش شامل لوله‌های توزیع هدر اصلی، هدر شاخه ای و قطرات، مخازن ذخیره‌سازی ثانویه، تصفیه و کنترل‌های مرتبط است.
زیرسیستم تقاضا شامل کل مصرف کنندگان هوای فشرده از جمله کاربردهای نهایی مولد و منابع ضایعات هوای فشرده است.
این زیرسیستم شامل تمام کاربری های نهایی، لوله کشی نقطه استفاده، ذخیره سازی ثانویه، تصفیه و کنترل های نهایی است.
هنگام انجام یک ارزیابی، تمام حوزه‌های سیستم بررسی می‌شوند، اما لازم نیست همه برنامه‌ها به طور یکسان بررسی شوند.
مطالعه باید به اندازه کافی جامع باشد تا بتواند فرصت‌های اصلی بهره‌وری انرژی را برای بهبود سیستم شناسایی کند.

مراحل مختلف ارزیابی انرژی هوای فشرده با این استاندارد

اولین گام در فرآیند سازماندهی ارزیابی است.
این کار اولیه نیاز است تا اطمینان حاصل شود که اهداف و موارد قابل تحویل درک شده اند.
همچنین فهمیده شود که کار در محل یک رویداد با کیفیت است یا خیر.

۹ بخش فرعی در سازماندهی ارزیابی وجود دارد:

• شناسایی اعضای تیم ارزیابی
• پشتیبانی مدیریت تسهیلات
• ارتباطات
• دسترسی به تجهیزات، منابع و اطلاعات
• اهداف و محدوده ارزیابی
• جمع آوری و ارزیابی اولیه داده ها
• اهداف ارزیابی خاص
• ارزیابی برنامه اقدام
• بررسی هدف

مرحله اول با شناسایی اعضای تیم ارزیابی شروع می شود.
افراد مناسب با مهارت‌ها، دانش و اختیارات مناسب نه تنها برای ارزیابی موفقیت‌آمیز، بلکه مهم‌تر از آن برای اجرای اقدامات شناسایی‌شده بسیار مهم هستند.
چهار مرحله بعدی دستورالعمل ها و الزامات پرسنل تاسیسات و توافق تیم در مورد نقش ها و مسئولیت ها، محدوده و اهداف را مشخص می کند.

این درک از سوی پرسنل تاسیسات برای موفقیت ارزیابی ضروری است.
جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های اولیه درست بینش مهمی در مورد تأسیسات و عملیات می‌دهد.
این خود می‌تواند باعث صرفه‌جویی در زمان ارزشمند در مرکز شود.
پس این استاندارد یک ضمیمه اجباری را در ماتریس جمع آوری داده های اولیه ارائه می کند.

سپس تضمین می شود که در صورت رعایت استاندارد، داده های مناسب بررسی خواهند شد.
اهداف ارزیابی خاص برای تکمیل بیانیه کار استفاده می شود.
برنامه اقدام با استفاده از پیوست اجباری II و ماتریس برنامه اقدام ارزیابی می شود.
مرحله نهایی قبل از انجام ارزیابی سیستم تولید هوای فشرده ، تأیید این است که طرح ارزیابی اهداف اعلام شده را برآورده می کند.

چرا نیاز به ارزیابی پروسه بررسی داریم؟

انجام ارزیابی، فاز اقدامی است که طرح را مطابق با اهداف ارزیابی و بیانیه کار اجرا می کند.
۹ زیربخش در استاندارد وجود دارد که این مرحله را پوشش می دهند:

1. طرح اندازه گیری
2. رویه های دسترسی به مرکز
3. جلسه آغازین ارزیابی
4. استقرار تجهیزات جمع آوری داده ها
5. هماهنگی داده ها از سیستم داده های دائمی نصب شده
6. اعتبارسنجی داده ها
7. خط پایه عملکردی کارخانه
8. بررسی عملکردی
9. جلسه پیشرفت و جمع بندی

ایجاد یک خط مبنا و درک عملکرد سیستم برای ایجاد یک خط پایه دقیق بسیار مهم است.
بنابراین برنامه اندازه گیری هم مهم خواهد بود.
در بخش برنامه اندازه‌گیری، استاندارد ابزار اندازه‌گیری، تکنیک‌ها، دوره‌های پایه، انواع اندازه‌گیری‌ها، نقاط آزمایش و پارامترها پوشش داده می شوند.
این بخش خود شامل تمام بهترین روش‌ها برای خط‌مداری است.

تدارکات و جلسه آغازین، هر دو موارد مهمی در زمینه سازی برای یک ارزیابی انرژی هوای فشرده موفق هستند.
چهار بخش بعدی اجرا و اعتبار سنجی طرح اندازه گیری را پوشش می دهد.
بررسی عملکردی، قلب ارزیابی است.
این امر توسعه و اجرای طرح تفصیلی را برای انجام اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات لازم در مورد عملیات سیستم تولید هوای فشرده ایجاد می‌کند.
همچنین عرضه، انتقال و تقاضا را پوشش می‌دهد.

پیوست اجباری II پوشش گسترده ای از عناصر و پارامترهای مورد نیاز برای ارزیابی صحیح سیستم دارد.
مرحله نهایی فرآیند در محل، پیشرفت و جلسات پایانی است.
جلسات پیشرفت تصویری از جایی که تیم در حال انجام است نشان می دهد.
همچنین هرگونه کمک اضافی را که ممکن است تیم برای تکمیل وظایف نیاز داشته باشد، شناسایی می کند.
جلسه پایانی یافته های اولیه را بررسی می کند و “گام های بعدی” را برای تیم تعیین می کند.

مرحله بسیار مهم تجزیه و تحلیل داده ها

پس از تکمیل ارزیابی انرژی هوای فشرده ، مرحله تجزیه و تحلیل داده ها آغاز می شود.
تجزیه و تحلیل داده های حاصل از ارزیابی، ۱۲ بخش فرعی دارد که این فرآیند را هدایت می کنند:

• پروفایل های پایه
• حجم سیستم
• نمایه فشار
• تقاضای فشار بالا
• مشخصات تقاضا
• تقاضاهای حیاتی هوا
• ضایعات هوای فشرده
• بهینه سازی هوا درمانی
• کاهش فشار عملیاتی سیستم
• تعادل عرضه و تقاضا
• ارزیابی فرصت های نگهداری
• ارزیابی فرصت های بازیابی گرما

برای هر کسی که آموزش های چالش هوای فشرده را گذرانده است، این لیست بسیار آشنا به نظر می رسد؛
زیرا نه تنها بخش بزرگی از برنامه های آموزشی و اقدام CAC است.
بلکه کلید بهینه سازی سیستم های هوای فشرده و شناسایی فرصت های صرفه جویی در انرژی است.

تجزیه و تحلیل پروفایل های خط پایه درک درستی از عملکرد سیستم تولید هوای فشرده به دست می دهد.
همچنین یک خط پایه برای مقایسه و کمیت پس انداز و اثربخشی اقدامات آینده ایجاد می کند.
این پروفیل‌ها همچنین می‌توانند برای شناسایی رویدادهای تقاضا که بر سیستم هوای فشرده تأثیر منفی می‌گذارند، از جمله استفاده‌های متناوب با حجم بالا استفاده شوند.

نکات مهم باقی مانده به شناسایی کارایی سیستم و بهبودهای عملیاتی می پردازد که می تواند منجر به مصرف انرژی و کاهش هزینه شود.

بخش آخر ارزیابی انرژی هوای فشرده

بخش آخر در استاندارد، گزارش و مستندسازی است. چهار بخش فرعی شامل:

• گزارش ارزیابی نهایی
• محتویات گزارش ارزیابی نهایی
• داده ها برای بررسی شخص ثالث
• بررسی گزارش نهایی توسط اعضای تیم ارزیابی

قلب این بخش در محتویات گزارش ارزیابی نهایی است.
سه بخش دیگر شامل توضیحات راهنمای کوتاه است.
گزارش ارزیابی شامل موارد زیر است:

1. خلاصه اجرایی
2. اطلاعات تاسیسات
3. اهداف و محدوده ارزیابی
4. توضیحات سیستم(های) مورد مطالعه در ارزیابی و مسائل مهم سیستم
5. ارزیابی جمع آوری و اندازه گیری داده ها
6. تحلیل داده ها
7. پایه مصرف سالانه انرژی
8. فرصت های بهبود عملکرد و اولویت بندی
9. توصیه برای فعالیت های اجرایی
10. ضمیمه ها

گزارش نهایی ارائه شده در استاندارد بسیار دقیق و جامع است.
دو بخش فرصت‌ها و اولویت‌بندی بهبود عملکرد و توصیه‌هایی برای فعالیت‌های اجرایی، بخش‌های کلیدی و حیاتی برای بهینه‌سازی سیستم تولید هوای فشرده و بهبود بهره‌وری انرژی هستند.

این بخش ها باید جزئیات لازم را ارائه دهند تا توصیه ها توسط پرسنل کارخانه انجام شود.
استاندارد EA-4 یک چارچوب استاندارد برای انجام ارزیابی انرژی هوای فشرده ارائه می دهد.
استفاده از این استاندارد نتایج واضح‌تر، منسجم‌تر، مرتبط‌تر و قابل تکرار از این مطالعات را ارائه می‌دهد.
این خود منجر به اجرای مکرر پیشنهادهای توصیه شده می شود.
در نهایت این امر باعث می شود مطالعات کمتری در قفسه جمع آوری زیر گرد و غبار باقی بماند.