Skip to main content
Эта страница переведена автоматически. Перейти к английской версии?

Merco Machines тестирует барабаны без потери гелия

С помощью контроллера SIMATIC Drive Controller компания Merco Machines разработала гибридный тестер утечек, который значительно снижает расход гелия при испытаниях барабанов.

В барабанной промышленности есть проблема: каждый барабан должен быть проверен на предмет утечек, но стандартный метод с использованием гелия дорог, энергозатратен и неэкологичен. Поэтому компания Merco Machines из Merelbeke-Melle разработала гибридный тестер утечек — гибридное решение, которое переворачивает рынок с ног на голову. Машина, оснащенная инновационной технологией Siemens, позволяет проводить точные испытания без потери драгоценного гелия. Донат Вамбак, согенеральный директор: «Если тестеры гелия исчезнут из отрасли в течение 10 лет, компания Merco Machines позаботится об этом. Для машиностроителя, заботящегося об окружающей среде, это может стать мотиватором».

От мыльных пузырей до гелия и обратно

Обнаружение утечек в барабанах на удивление сложно. «Самый простой способ — взять бутылку с мыльной водой и намазать ею сварной шов», — объясняет Донаат. «Если вы видите пузырьки воздуха, значит, у вас утечка. Это все еще самое точное решение из всех существующих». Но этот метод трудоемкий и недоступно.

Поэтому были найдены альтернативные варианты. Первая попытка состояла в том, чтобы измерение разности давлений в вакууме. Было выяснено, была ли разница в давлении вызвана температурой или утечкой. Но иногда такое различие трудно провести.

Следующим шагом стал тестер гелия: введите небольшое количество гелия в каждый барабан, поместите барабан в вакуум и используйте спектрометр чтобы измерить, улетучился ли гелий. «Это работает очень точно», — говорит Донат. «Почти так же хорош, как тестер мыла. Вам не нужен персонал, и вы можете полностью автоматизировать работу».

Но тут была одна загвоздка. «Сам по себе спектрометр очень дорогой, а гелий также очень дорогой. Это связано с тем, что количество гелия на Земле ограничено. Более того, тестеры гелия работают от ста до тысячи раз слишком точный для барабанной промышленности. В любом случае, все немного протекает. Для большинства приложений такой уровень точности фактически не требуется».

Прорыв: вакуумные испытания при постоянном расходе

Поэтому компания Merco Machines искала третий способ: более точный, чем старые измерители перепада давления, но без использования гелия в спектрометрических тестерах. После многих лет расчетов и испытаний они нашли ответ в вакуумной технологии.

«По сути, мы делаем то же самое, что и тестер гелия, но не считаем частицы. Мы просто смотрим на давление», — пояснил Донат. При разнице давлений около 0,6 бар воздух, выходящий через утечку, достигает постоянной скорости. «В этот момент вы можете сразу определить, есть ли утечка. Тебе больше не стоит ждать».

Именно это отличает его от обычных тестеров перепада давления, где сначала нужно откачать, затем подождать и только после этого измерить падение давления. Это займет от 20 до 30 секунд на каждый барабан. Более того, затем вы измеряете только переходное явление, на которое могут влиять температура или давление воздуха. При вакуумном испытании существует прямая зависимость между давлением и скоростью потока. «Мы можем немедленно измерить».

Технология работает при абсолютном вакууме 100 миллибар. «Это уже довольно глубоко, но оно менее экстремально, чем требуется для тестирования гелия». Преимущество: меньший размер насосов, меньшее потребление энергии и более легкая герметизация.

Merco Machines - Donaat Wambacq

О машинах Merco

Merco Machines — мировой лидер в области машиностроения для барабанной промышленности. В компании, расположенной в Мерелбеке-Мелле, работает 50 сотрудников, а годовой объем продаж превышает 15 миллионов евро.

Если тестеры гелия исчезнут из отрасли в течение 10 лет, компания Merco Machines позаботится об этом. Это может послужить мотиватором для машиностроителя.
Донат Вамбак, Согенеральный директор, Машины Merco

От теории к практике: гибридное решение

Технически вакуумный тестер работал отлично. Но рынок оказался непреодолимым препятствием. «Наши клиенты сказали: мои клиенты требуют, чтобы каждый барабан прошел испытания на гелий», — говорит Донаат. «Мы знаем, что то, о чем просит этот клиент, на самом деле не нужно. Но попробуйте продать машину, которая не может выполнять требования клиента».

Ответ был прагматичным: гибридный тестер утечек. «Поэтому мы все равно установили спектрометр на нашу машину. Это позволяет нашему клиенту, если он или она хочет, протестировать оба способа. Или, например, испытать одну из ста бочек гелия, чтобы доказать, что то, что он или она тестирует, действительно верно».

В любом случае разница в потреблении огромна. Традиционный тестер гелия использует 20 миллиграммов гелия для каждого барабана. «Если заказчик тестирует партию из 100 000 бочек, все из которых протекают из-за ошибки в производственном процессе, весь зал заполнен гелием. Все последующие барабаны, которые исправны, вы также тестируете неправильно, потому что в воздухе просто гелий». При использовании гибридной машины производитель по умолчанию проводит испытания в вакууме, а гелий используется только для образцов.

Партнеры по инновациям

Для Merco Machines выбор технологии Siemens был не очевидным, а стратегическим. «Пятнадцать лет назад мы полностью перешли на Siemens», — говорит Донаат. «Как руководитель учебного офиса я всегда рассматривал контроль как приоритет. В конце концов, в начале инженерного процесса вам нужно знать, как вы собираетесь что-то контролировать».

Такая стандартизация имеет большие преимущества. «У нас пять программистов. Если у каждого типа машин есть своя программа, в случае поломки или болезни возникает немедленная проблема. С TIA Portal и библиотеками мы работаем стандартизированным образом. Это была мечта, ставшая реальностью».

Merco Machines - Partners in innovation

Для гибридного тестера утечек решающее значение имел контроллер SIMATIC Drive Controller с T-CPU. «Раньше у вас был ПЛК для датчиков и выходов, а также приводы с собственным интеллектом для позиционирования. T-CPU объединяет все это: технологии, безопасность и обычный ПЛК в одном лице». Кроме того, приводы SINAMICS чрезвычайно энергоэффективны. «Благодаря общей линии постоянного тока энергия торможения передается от одного вала к другому валу, чтобы запустить двигатель. Таким образом, мы не теряем тепловую энергию. Кстати, это происходит во всех наших машинах. Благодаря использованию Siemens наше энергопотребление значительно ниже, чем у конкурентов».

Благодаря использованию средств управления Siemens энергопотребление наших машин значительно ниже, чем у конкурентов.
Донат Вамбак, Согенеральный директор, Машины Merco

Партнерство с OEM-производителями: инновации в сотрудничестве

OEM-партнерство между Merco и Siemens развивалось органично. «Мы хотели стандартизировать Siemens, а также наладить прямую связь», — говорит Донаат. «Если мы программировали с помощью TIA и дисков и сталкивались с проблемой, нам приходилось обращаться в обычную службу поддержки. К тому времени, как вы объяснили, в чем проблема... Этого просто не должно было произойти».

Благодаря партнерству с OEM-производителями компания Merco имеет прямой доступ к экспертам в линейке APC. Но сотрудничество работает в обоих направлениях. Компания Merco является одной из первых компаний, внедривших новые продукты Siemens, что, по словам менеджера по работе с клиентами Томаса Вермейра, «типично для OEM-партнеров: они стремятся к инновациям и помогают совершенствовать их». Донаат подчеркивает, что такая открытость требует доверия и честности: «Сначала мы тестируем новые детали в нашей лаборатории, а также заявляем об этом, если что-то не устраивает. Теперь это настоящее партнерство».

Для Merco устойчивое развитие — это больше, чем экономия энергии или отказ от гелия. Дело также в сроке службы машин. «Клиенты ожидают, что мы будем производить машины, которые прослужат 30 лет», — говорит Донаат. «Буквально на прошлой неделе нам пришлось предоставить запасную часть для машины 1979 года». Этот долгий срок службы требует надежных компонентов и длительной поддержки. «Все еще есть клиенты с элементами управления S5. Для этого все еще можно приобрести запасные части».

Merco Machines - Thomas Vermeir
В Европе немногие машиностроители могут сравниться с инновационным характером Merco Machines.
Томас Вермейр, менеджер по работе с клиентами, Siemens

Тенденции рынка

Гибридный тестер утечек — это не просто еще один продукт: это переходный инструмент. «Теперь наш заказчик может протестировать гибрид или один из ста барабанов с гелием, чтобы доказать правильность своего технологического процесса», — объясняет Донаат. «Он почти не использует гелий, но может убедить своих покупателей». Это очень важно в консервативной отрасли.

Экономические аргументы убедительны: снижение затрат (отсутствие гелия, меньшие насосы), меньшее потребление энергии, более быстрое тестирование. «Вам больше не нужно ждать 20 секунд. Вы можете сразу определить, есть ли утечка».

«Я действительно думаю, что через 10 лет гелиевые тестеры будут выпущены и заменены гибридными тестерами», — говорит Донаат. «И, возможно, в конце концов гибрид выйдет из строя, и останется только вакуумный тестер. Тогда Merco Machines позаботится о том, чтобы гелий больше не использовался в барабанной промышленности».

Merco Machines - Market tilts

Вкратце о преимуществах

  • Резкое снижение расхода гелия: от 20 мг на барабан до выборочного тестирования
  • Ускоренный цикл испытаний: мгновенное измерение по принципу постоянного потока
  • Снижение затрат на электроэнергию: небольшие вакуумные насосы и рекуперация энергии с помощью приводов SINAMICS
  • Снижение эксплуатационных расходов: отсутствие дорогостоящего гелия для каждого барабана
  • Ориентированный на будущее: инструмент для перехода к полному тестированию без гелия
  • Надежная технология: T-CPU Siemens и контроллер привода для сложных процессов управления
  • Длительный срок службы: компоненты с 20-30 годами поддержки