Πεπιεσμένος αέρας και οδηγός ISO. Με ποια κριτήρια κατηγοριοποιείται η ποιότητα του πεπιεσμένου αέρα και σε τι βοηθάει να κατανοήσουμε καλύτερα τα ISO της αγοράς;

Η σωστή καθαρότητα πεπιεσμένου αέρα είναι το κλειδί για τη διαφύλαξη της ακεραιότητας και της αποδοτικότητας της παραγωγής. Ακολουθεί ένας οδηγός σχετικά με τη χρήση του ISO 8573-1:2010 για την επίτευξη της σωστής ποιότητας πεπιεσμένου αέρα.

Ο πεπιεσμένος αέρας πρέπει να φιλτράρεται 

Τα περισσότερα συστήματα πεπιεσμένου αέρα χρειάζονται ένα ή περισσότερα φίλτρα για την επεξεργασία του πεπιεσμένου αέρα μετά την έξοδο του αεροσυμπιεστή. Αυτό συμβαίνει επειδή ο αέρας του χώρου του αεροστασίου που εισέρχεται σε έναν αεροσυμπιεστή μπορεί να περιέχει ένα ευρύ φάσμα ρύπων: υγρασίες, άμμο, αλάτι, κόκκους ζάχαρης, σωματίδια άνθρακα, σκουριές, σκόνη τσιμέντου και χρωμάτων, αμίαντο, βακτήρια και ιούς μεταξύ άλλων.

Αυτό το μείγμα μπορεί να θέσει σε κίνδυνο τα εργαλεία, έμβολα και βαλβίδες που αξιοποιούν τον πεπιεσμένο αέρα, την παραγωγική σας διαδικασία και λοιπές διεργασίες στην εγκατάστασή σας και το τελικό παραγόμενο προϊόν σας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα φίλτρα είναι ένα κρίσιμο στοιχείο του συστήματος πεπιεσμένου αέρα σας, προς διασφάλιση της ποιότητας και της αξιοπιστίας της παραγωγής σας. Όμως πόσο καθαρός πρέπει να είναι ο πεπιεσμένος αέρας προς κατανάλωση και τι φίλτρα πρέπει να προμηθευτείτε για τη σωστή επεξεργασία του αέρα μετά τον αεροσυμπιεστή;

Γιατί πρέπει να γνωρίζω τις ανάγκες μου για την ποιότητα του πεπιεσμένου αέρα

Υπάρχουν δύο κύριοι λόγοι για τους οποίους οι χρήστες πεπιεσμένου αέρα πρέπει πάντα να γνωρίζουν το επίπεδο καθαρότητας που χρειάζονται.

• Για τυπικούς λόγους κανονιστικής συμμόρφωσης: Ορισμένες εφαρμογές πρέπει να πληρούν συγκεκριμένα πρότυπα ποιότητας αέρα. Η μη συμμόρφωση μπορεί να οδηγήσει σε πρόστιμα ή διακοπή της παραγωγής.

• Για ουσιαστικούς λόγους εξοικονόμησης κόστους, ενέργειας και ρύπων: Κατά κανόνα, όσο πιο καθαρός είναι ο αέρας, τόσο αυξάνεται το κόστος της παραγωγικής διαδικασίας. Ο εξαιρετικά καθαρός αέρας απαιτεί πρόσθετο εξοπλισμό επεξεργασίας, όπως φίλτρα ενεργού άνθρακα και ξηραντήρες προσρόφησης, που είτε καταναλώνουν επιπλέον πεπιεσμένο αέρα για την αναγέννησή τους ή, εναλλακτικά, θα καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια για την παραγωγή θερμότητας σε αντίσταση). Επομένως, η επιλογή της σωστής καθαρότητας μπορεί να εξοικονομήσει χρήματα CAPEX (κτήσης εξοπλισμού), OPEX (συντήρησης, κατανάλωσης ενέργειας)) και παράλληλα να ωφελήσει το περιβάλλον μειώνοντας το περιβαλλοντικό αποτύπωμα της παραγωγής.

ISO 8573-1:2010: Πώς γνωρίζω τι καθαρότητα αέρα χρειάζομαι;

Για τους μη ειδικούς, η επιλογή της κατάλληλης καθαρότητας αέρα φαντάζει πιθανότατα «βουνό», φαίνεται δηλαδή σαν μια ιδιαίτερα αποθαρρυντική διαδικασία. Ωστόσο, υπάρχει ένα εργαλείο που κάνει τα πράγματα πολύ πιο εύκολα: Είναι το πρότυπο ISO 8573-1:2010.

Το ISO 8573-1:2010 προσδιορίζει τις κατηγορίες (γνωστές και ως κλάσεις) καθαρότητας στην οποία καθορίζεται ή μετριέται ο επεξεργασμένος πεπιεσμένος αέρας σε σχέση με τη συγκέντρωση σωματιδίων, υγρασίας και λαδιού στον πεπιεσμένο αέρα ανεξάρτητα από τη γεωγραφική θέση και τις ατμοσφαιρικές συνθήκες του αεροστασίου της εγκατάστασης ^[*].

Το ISO 8573-1:2010 παρέχει γενικές πληροφορίες σχετικά με ρύπους σε συστήματα πεπιεσμένου αέρα, καθώς και συνδέσμους με άλλα μέρη του ISO 8573, είτε για τη μέτρηση της καθαρότητας πεπιεσμένου αέρα ή για τις προδιαγραφές των απαιτήσεων καθαρότητας πεπιεσμένου αέρα.

Εκτός από τους προαναφερθέντες ρύπους των σωματιδίων, του νερού και του ελαίου, το ISO 8573-1:2010 προσδιορίζει επίσης αέριους και μικροβιολογικούς ρύπους.

Ο παρακάτω σύντομος οδηγός θα βοηθήσει τον μη ειδικό να καθορίζει μέσω του ISO 8573-1:2010 την κατηγορία καθαρότητας αέρα που χρειάζεται.

Η δομή του ISO 8573-1:2010 ανά κατηγορία ρύπου

Το πρότυπο ISO χωρίζεται σε τρεις κύριες ομάδες ρύπων:  Στερεά σωματίδια, νερό (τόσο το υγρό κλάσμα όσο και ο ατμός) και έλαιο (αεροζόλ και ατμοί). Κάθε μία από αυτές τις ομάδες έχει έως και δέκα διαφορετικές κατηγορίες καθαρότητας, συγκεκριμένα οκτώ για τα στερεά σωματίδια, δέκα για το νερό και πέντε για το λάδι.

Όσο μικρότερος είναι ο αριθμός της κατηγορίας, τόσο πιο καθαρός (επεξεργασμένος) είναι ο πεπιεσμένος αέρας. Αυτό σημαίνει, για παράδειγμα, ότι ο πεπιεσμένος αέρας κατηγορίας 4 σε στερεά σωματίδια θα περιέχει περισσότερες ακαθαρσίες από την κατηγορία 3 σε στερεά σωματίδια.

Στην περίπτωση των στερεών σωματιδίων, το πρότυπο ορίζει πόσα μικροσκοπικά μέρη μπορεί να περιέχει ο αέρας ανά m3. Αυτό το τμήμα υποδιαιρείται περαιτέρω κατά μέγεθος σωματιδίων. Για παράδειγμα, ο αέρας κατηγορίας 1 πρέπει να περιέχει 20.000 ή λιγότερα σωματίδια με μέγεθος 0.1-0.5 micron, 400 ή λιγότερα σωματίδια με μέγεθος 0.5-1 micron και 10 ή λιγότερα σωματίδια με μέγεθος 1-5 micron (ένα micron είναι μέτρο μεγέθους και ισούται με 1/1000 του χιλιοστού ή 10-6). Ο αέρας κατηγορίας 2 απαιτεί μόνο ο αέρας να έχει 400.000 ή λιγότερα σωματίδια με μέγεθος 0.1-0.5 micron, 6000 ή λιγότερα σωματίδια με μέγεθος 0.5-1 micron και 100 ή λιγότερα σωματίδια με μέγεθος 1-5 micron. Αντίστοιχα όσο ανεβαίνουμε κατηγορία τόσο αυξάνει η περιεκτικότητα των στερεών σωματιδίων στον τελικά επεξεργασμένο πεπιεσμένο αέρα.

Στην περίπτωση της υγρασίας (νερού), οι πιο αυστηρές κατηγορίες κατατάσσονται ανάλογα με το σημείο δρόσου του αέρα. Για παράδειγμα, το σημείο δρόσου του αέρα κατηγορίας 1 πρέπει να είναι τουλάχιστον -70°C και συναντάται σε αυστηρά πρότυπα βιομηχανίας φαρμάκων και σταθμών παραγωγής ενέργειας ενώ το σημείο δρόσου του αέρα κατηγορίας 4 πρέπει να είναι τουλάχιστον +3°C και συναντάται πχ. σε αέρα γενικής χρήσης και οργάνων στην παραγωγή τροφίμων.

Τέλος, η κατηγορία καθαρότητας κατά ISO για το έλαιο καθορίζεται από την περιεκτικότητα του αέρα σε έλαιο και μετριέται σε mg/m³. Για παράδειγμα, στις κλάσεις λαδιού κατηγορίας 1 απαιτείται να περιέχεται όχι περισσότερο από 0.01 mg οποιουδήποτε τύπου ελαίου στον αέρα, ενώ ο αέρας κατηγορίας 4 μπορεί να έχει 500 φορές αυτή την ποσότητα (5 mg/m³).

Πως γίνεται λοιπόν κατανοητή η κλάση του πεπιεσμένου αέρα?

Καταλήγοντας λοιπόν με βάση τις παραπάνω πληροφορίες και σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα, όταν αναφερόμαστε στην απαιτούμενη κλάση πεπιεσμένου αέρα ή βαθμό καθαρότητας ενός συστήματος πεπιεσμένου αέρα χρησιμοποιούμε κωδικοποίηση με 3 ψηφία ως εξής: 

πχ. κλάση επεξεργασίας αέρα 1.4.1 σημαίνει κατηγορία 1 σε στερεά σωματίδια, κατηγορία 4 σε σημείο δρόσου (+3°C), και κατηγορία 1 σε περιεκτικότητα ελαίου (<=0.01mg/m³).

Επόμενο βήμα: Επιλέγοντας το σωστό ξηραντήρα και το φίλτρο για την κλάση ISO

Ανάλογα με την απαίτηση σημείου δρόσου επιλέγεται και ο κατάλληλος ξηραντήρας. Για παράδειγμα, εάν η απαίτηση σε κλάση αέρα είναι η 1.4.1 τότε για να επιτύχουμε σημείο δρόσου +3°C αρκεί η επιλογή ξηραντήρα ψυκτικού τύπου, που είναι η οικονομικότερη και αποδοτικότερη λύση για την αφαίρεση υγρασίας στον πεπιεσμένο αέρα.

Για την προστασία του ξηραντήρα ψυκτικού τύπου θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ανάντι ένα προ-φίλτρο συγκράτησης των μεγαλύτερων σωματιδίων ενώ στην έξοδο του ξηραντήρα (κατάντι) θα πρέπει να τοποθετηθεί ένα επιπλέον μετα-φίλτρο τελικής επεξεργασίας του πεπιεσμένου αέρα για την ικανοποίηση της κατηγορίας 1 σε αέρα και λάδι (υγρό, αεροζόλ, ατμοί) του προτύπου ISO 8571-1:2020 σε στερεά σωματίδια βάσει του πίνακα παραπάνω.

Για παράδειγμα, τα φίλτρα τύπου CF του οίκου CompAir Γερμανίας παρέχουν τελική συγκέντρωση σωματιδίων έως και 0.01 micron και συγκέντρωση ελαίου έως 0.01mg/m³ @ 21°C, ενώ ταυτόχρονα παρέχει μηχανισμό αφαίρεσης της υγρασίας (αυτόματη εξυδάτωση) με μηδενικές απώλειες πεπιεσμένου αέρα.

Φυσικά ανάλογα με την εφαρμογή θα πρέπει να προβλεφθεί η τοποθέτηση αεροφυλακίων κατάλληλης χωρητικότητας σε L αέρα ή/και επιπλέον διαχωριστής συμπυκνωμάτων.

Λύσεις σχεδιασμένες για να παρέχουν τη ζητούμενη ποιότητα αέρα

Εφόσον γνωρίζετε ποια κλάση αέρα κατά ISO 8573-1:2010 είναι η απαιτούμενη για την εφαρμογή σας, μπορείτε να επιλέξετε και τον καταλληλότερο εξοπλισμό επεξεργασίας του πεπιεσμένου αέρα για το αεροστάσιό σας.

Για να κερδίσετε χρόνο, στη ΜΙΧΟΣ Α.Ε. διαθέτουμε εξειδικευμένους μηχανικούς με τις γνώσεις και την εμπειρία για να σας καθοδηγήσουν σωστά στην επιλογή του κατάλληλου εξοπλισμού.

*[Πηγή: www.iso.org ]

Άλλα σχετικά με: