کیفیت سنجی هوای فشرده
اگر کیفیت هوای فشرده کنترل نشود، ذرات معلق، رطوبت و بخار روغن می‌توانند باعث خرابی تجهیزات، آلودگی محصول، افزایش ضایعات و حتی مردود شدن ممیزی‌های صنایع غذایی، دارویی و الکترونیکی شوند.
کیفیت سنجی هوای فشرده تنها یک آزمایش ساده نیست؛ بلکه روشی برای اطمینان از عملکرد صحیح کل سیستم هوای فشرده است. با اندازه‌گیری میزان ذرات، نقطه شبنم و مقدار روغن، میتوان مشخص کرد که آیا هوای تولیدی با استاندارد ISO 8573-1 و الزامات فرآیند تولید شما مطابقت دارد یا خیر.
در این مقاله از بادرو کمپرسور با منابع آلودگی هوای فشرده، روش‌های اندازه‌گیری، کلاس‌های استاندارد ISO، تجهیزات موردنیاز برای رسیدن به هر کلاس و راهکارهای حفظ کیفیت هوا بر اساس استانداردهای بین‌المللی آشنا خواهید شد.
اگر کیفیت هوای فشرده کنترل نشود چه اتفاقی می‌افتد؟
بسیاری از مشکلاتی که در خطوط تولید، تجهیزات پنوماتیک و حتی کیفیت محصول مشاهده میشود، ریشه در کیفیت نامناسب هوای فشرده دارد. ورود رطوبت، روغن یا ذرات معلق به شبکه هوای فشرده میتواند بدون اینکه در ابتدا قابل مشاهده باشد، به مرور زمان باعث افزایش هزینه‌های تعمیرات، توقف تولید و افت کیفیت محصولات شود.
در جدول زیر می‌توانید مهم ترین آلاینده‌های هوای فشرده و پیامدهای هر یک را مشاهده کنید:
ناخالصی های هوای فشرده معمولا از کجا می آیند؟
یک سیستم هوای فشرده مدرن شامل دستگاه کمپرسور باد است که پس از آن خشک کن کمپرسور و فیلترها شامل میکروفیلترهای کمپرسور و تله آبگیر که اصطلاحا سیستم فیلتراسیون نامیده میشود، قرار می‌گیرد.
کمپرسور باد هوای محیط را مکش کرده و تمام آلودگیهای موجود در هوا را نیز وارد سیستم میکند. حتی یک کمپرسور بدون روغن نیز ممکن است روغن را به سیستم وارد کند، زیرا بخار روغن از قبل می تواند بخشی از هوای ورودی باشد.
علاوه بر این، آب، ذرات معلق و آلاینده‌ها پس از فشرده سازی همچنان در سیستم باقی می‌مانند و حتی تجهیزات جانبی مانند لوله‌ها، شیرآلات، کوپلینگ‌ها و آب بندی‌ها نیز می‌توانند منبع آلودگی ثانویه باشند.
فیلترهای متعدد بعد از کمپرسور برای حذف آلودگی های ناخواسته استفاده می شود، اما ذرات کوچک، بخار آب و بخار روغن همچنان از این فیلترها عبور می کنند. بنابراین، استفاده از درایر کمپرسور و میکروفیلترهای اولیه، ثانویه و کربن اکتیو برای تصفیه بیشتر هوا الزامی است.
کیفیت هوای فشرده چیست؟
همانطور که قبلا نیز اشاره کردیم هوای فشرده از مکش هوای محیط آغاز میشود، هوایی که به‌طور طبیعی حاوی ذرات گردوغبار، رطوبت، بخار آب، بخار روغن و سایر آلاینده‌هاست. در فرآیند فشرده سازی، حجم هوا کاهش می‌یابد اما آلاینده‌ها باقی می‌مانند؛ برای مثال وقتی هوا تا فشار 7 bar(g) فشرده میشود، حجم آن حدود یک هشتم شده و غلظت آلاینده‌ها در هر متر مکعب حدود ۸ برابر هوای محیط خواهد بود. این آلاینده‌ها در صورت عدم کنترل، وارد کل شبکه مصرف می‌شوند.
بنابراین، کیفیت هوای فشرده تنها به «تمیز بودن» محدود نیست، بلکه ترکیبی از سه عامل اصلی است:
- ذرات جامد ( گرد و غبار): ذرات جامد موجود در هوا می توانند باعث سایش و رسیدن آسیب به تجهیزات شده و همچنین دقت ابزارهای اندازه گیری را کاهش دهند.
- آب (به صورت مایع یا بخار): وجود آب یا رطوبت در هوای فشرده می تواند باعث خوردگی، یخ زدگی و کاهش کارایی تجهیزات شود.
- روغن (به شکل بخار یا آئروسل): وجود روغن به هر صورت در هوای فشرده میتواند منجر به آلودگی محصولات، انسداد مجاری و کاهش عمر تجهیزات شود.
هنگامی که هوا به درستی تصفیه شود، تمیز و ایمن می شود، اما کیفیت هوای فشرده تنها با تمیزی آن مشخص نمی‌شود، بلکه به میزان خشکی آن نیز بستگی دارد. برای تعیین اینکه هوای فشرده چقدر تمیز و خشک است، باید تعداد ذرات با اندازه خاص موجود در یک متر مکعب هوا، نقطه شبنم و مقدار آئروسل های روغن و بخار را بشماریم.
استاندارد کیفیت هوا ISO چیست؟
سازمان بین المللی استاندارد (ISO) استاندارد بین المللی را برای آزمایش کیفیت هوای فشرده ایجاد کرده است که به ISO 8573-1 معروف است. استاندارد کیفیت هوای ISO سه نوع آلاینده موجود در هوای فشرده را اندازه گیری می کند: آب، محتوای روغن و ذرات جامد. میکروارگانیسم ها و گازها را در نظر نمی گیرد.
یک کلاس هوای فشرده خاص بسته به میزان آلاینده های یافت شده اختصاص داده می شود. کلاس کیفیت هوا بر اساس ISO 8573-1 تنظیم شده است. این سیستم استاندارد پارامترها را از کمترین تا آلوده ترین منابع هوای فشرده تعریف می کند.
جدول اصلی ISO8573
توجه داشته باشید که کلاس کیفیت ISO 8573-1 مشخصه هوای فشرده در نقطه مصرف است، نه مشخصه خود کمپرسور. هوایی که از کمپرسور خارج میشود هنوز حاوی رطوبت، ذرات و روغن است و کیفیت نهایی آن به کل زنجیره تصفیه، یعنی درایر، فیلترها، کربن اکتیو و حتی وضعیت لوله‌کشی، بستگی دارد. بنابراین ابتدا کلاس مورد نیاز فرآیند خود را تعیین کنید و سپس ترکیب کمپرسور، درایر و فیلتر را طوری انتخاب کنید که هوا به آن کلاس برسد.
تنها مورد استثنا، گواهی Class 0 روغن است که برای کمپرسورهای بدون روغن صادر میشود و نشان میدهد خود کمپرسور روغنی به هوا اضافه نمی‌کند. حتی در این حالت نیز برای رسیدن به کلاس مطلوب ذرات و رطوبت، استفاده از درایر و فیلتر ضروری است.
کلاس 0 برای کیفیت هوا به چه معناست؟
کلاس 0 کیفیت هوای فشرده به عنوان سخت‌گیرانه‌ترین رده شناخته میشود. این سطح از طبقه بندی به معنای “صفر مطلق” آلودگی نیست، بلکه الزامات آن حتی از کلاس 1 نیز سخت گیرانه‌تر است و معمولا برای فرآیندهای بسیار حساس مانند تولید نیمه هادی یا داروسازی پیشرفته کاربرد دارد.
روش‌های کیفیت سنجی هوای فشرده
کیفیت سنجی هوای فشرده یعنی اندازه‌گیری هر آلاینده با روش آزمون مشخص شده در سری استاندارد ISO 8573 (بخش‌های 2 تا 9) و مقایسه نتیجه با کلاس هدف در ISO 8573-1. در جدول زیر، روش آزمون، ابزار اندازه‌گیری و واحد هر پارامتر آمده است:
مراحل تست کیفیت هوای فشرده
- انتخاب نقاط نمونه برداری: بعد از درایر، بعد از فیلترها و نزدیک‌ترین نقطه به مصرف کننده حساس، تا نتیجه نماینده هوایی باشد که واقعا به فرآیند می‌رسد.
- اندازه‌گیری در شرایط پایدار: تست باید در فشار و دبی کاری عادی سیستم انجام شود، نه در زمان راه‌اندازی یا توقف.
- مقایسه با کلاس هدف: مقدار اندازه‌گیری شده هر آلاینده با حدود جدول ISO 8573-1 مقایسه میشود.
- ثبت نتیجه: کلاس به دست آمده در گزارش به شکل [ذرات:آب:روغن]، مثلاً ISO 8573-1:2010 [1:4:1]، ثبت میشود.
- اقدام اصلاحی: اگر هر پارامتر خارج از حد بود، علت بررسی و رفع میشود؛ مثلا تعویض المنت فیلتر، سرویس درایر یا رفع نشتی و آلودگی لوله‌کشی.
هر چند وقت یکبار باید کیفیت هوای فشرده را سنجید؟
نقطه شبنم را میتوان با سنسور آنلاین به‌صورت پیوسته پایش کرد تا خرابی درایر بلافاصله مشخص شود. سایر پارامترها (ذرات، روغن و در صورت نیاز میکروارگانیسم‌ها) معمولا دست‌کم سالی یکبار و در صنایع حساس مانند غذایی، دارویی و الکترونیک هر ۳ تا ۶ ماه یکبار، بر اساس ارزیابی ریسک، اندازه‌گیری می‌شوند. همچنین بعد از هر تغییر در سیستم، مانند تعویض کمپرسور یا درایر، بهتر است تست تکرار شود.
انتخاب کلاس مناسب کیفیت سنجی هوای فشرده
نیاز صنعت شما تعیین‌کننده کلاس مناسب کیفیت سنجی هوای فشرده است. برای مثال، در صنایع غذایی برای هوایی که با محصول تماس مستقیم دارد معمولاً کلاس 2.2.1 و در داروسازی کلاس 1.2.1 توصیه میشود، در حالی که یک کارگاه نجاری ممکن است با کلاس 4.6.3 نیز سازگار باشد.
تشخیص اینکه کدام آلاینده ها باید حذف شوند به شما کمک می کند تا تشخیص دهید به کدام تجهیزات نیاز دارید.
هر صنعت به چه کلاس کیفیتی نیاز دارد؟
توجه: کلاس 1 روغن به معنای «بدون روغن» نیست، بلکه یعنی حداکثر 0.01 mg/m³ روغن کل. اعداد این جدول مقادیر رایج و توصیه شده (از جمله بر اساس راهنمای BCAS Food Grade Compressed Air Code of Practice) هستند و کلاس نهایی هر واحد تولیدی باید با ارزیابی ریسک همان فرآیند تعیین شود.
تجهیزات لازم برای رسیدن به هر کلاس کیفیت هوای فشرده
بعد از تعیین کلاس هدف، باید برای هر آلاینده تجهیزات تصفیه مناسب انتخاب شود. جدول زیر ترکیب‌های رایج را نشان میدهد:
توجه داشته باشید که انتخاب نهایی تجهیزات به کیفیت هوای ورودی، دمای محیط، دبی و افت فشار مجاز سیستم بستگی دارد و بهترین راه برای اطمینان از رسیدن به کلاس هدف، کیفیت سنجی هوای فشرده پس از نصب تجهیزات است.
برنامه نظارت دوره ای و کیفیت سنجی هوای فشرده
دستیابی به کیفیت مطلوب در روز نخست کافی نیست. یک برنامه منظم کیفیت سنجی هوای فشرده برای اطمینان از تداوم استانداردها ضروری است. این برنامه باید شامل:
- نمونه برداری ادواری از نقاط کلیدی سیستم (نزدیک مصرف کننده نهایی).
- تست پارامترها مطابق با ISO 8573 (شمارش ذرات، اندازه گیری نقطه شبنم، تست روغن).
- تفسیر نتایج و اقدام اصلاحی به موقع، مانند تعویض فیلترهای اشباع شده یا بازسازی درایر.
برای طراحی و اجرای سیستم هوای فشرده با کیفیت تضمین شده، با متخصصان ما مشورت کنید.
شرکت بادرو کمپرسور به عنوان ارائه‌دهنده برتر تجهیزات هوای فشرده با نیم قرن سابقه، همراه با تیم مهندسی مجرب خود، آماده ارائه خدمات جامع است:
- مشاوره تخصصی برای تعیین دقیق کلاس کیفیت مورد نیاز صنعت شما.
- طراحی و انتخاب بهینه‌ترین ترکیب تجهیزات (کمپرسور، درایر، فیلتر) با در نظرگیری صرفه اقتصادی.
- تأمین تجهیزات با کیفیت و قطعات اصلی.
- پشتیبانی فنی تلفنی جهت راه‌اندازی.
برای دریافت مشاوره رایگان و طراحی سیستم هوای فشرده منطبق بر استانداردهای صنعت خود، با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
☎️ فروش و بازاریابی تهران: 8-66687337-021 ( دو خط )
☎️ فروش و بازاریابی تبریز: 5-35514934-041 ( دو خط )
💬 شماره ارتباطی واتساپ و تلگرام : 09128204891
📲 شماره ارتباطی روبیکا: 09214168650
🚛 ارسال سریع به سراسر کشور
🎯 با بیش از نیم قرن تجربه در تأمین تجهیزات هوای فشرده، هدف ما ارائه کیفیت برتر و جلب رضایت مشتریان است.
نقش میکروفیلتر ها در تامین هوای پاک
از میکروفیلتر برای جداسازی ذرات هوا از آلاینده ها استفاده می شود. با این حال، هر فیلتر فقط تا حدی مؤثر است، زیرا هیچ میکرو فیلتری نمی تواند همه ذرات را جدا کند. ذرات بین 0.1μm تا 0.2μm سخت ترین فیلتر هستند.
روغن و آب به شکل آئروسل رفتاری مشابه سایر ذرات دارند و می توان با استفاده از یک فیلتر ادغام کننده آن را جدا کرد. در فیلتر، این قطرات مایع به هم می پیوندند و سنگین تر می شوند، بنابراین به پایین فیلتر فرو می روند.
این فیلتر می تواند روغن را در آئروسل و همچنین به صورت مایع جدا کند. با این حال، اگر روغن به صورت مایع باشد، باعث افت فشار بالا و انتقال روغن می شود. اگر روغن به شکل بخار باشد، جدا کردن آن دشوارتر است و به فیلتری نیاز دارد که حاوی مواد جذبی است، معمولاً کربن فعال.
تمام میکرو فیلترها به ناچار منجر به افت فشار می شود که سیستم هوای فشرده انرژی خود را از دست می دهد. فیلترهای ریزتر با ساختار محکم‌تر، آلاینده‌های بیشتری را از هم جدا می‌کنند، اما همچنین باعث افت فشار بیشتر می‌شوند و احتمال گرفتگی سریع‌تری دارند. این امر منجر به تعویض مکرر فیلتر و در نتیجه افزایش هزینه های نگهداری می شود.
بعلاوه، فیلترها باید ابعادی داشته باشند تا جریان اسمی را به درستی مدیریت کنند و آستانه ظرفیت بیشتری داشته باشند. این امر مدیریت برخی افت فشارها را به دلیل مقدار مشخصی انسداد آسان تر می کند.
خشک کن های هوا (درایرها) چگونه کار می کنند؟
درایر کمپرسور شامل درایر تبریدی و جذبی برای حذف رطوبت هوای فشرده استفاده می شود. خشک کن های تبریدی زمانی استفاده می شوند که حداکثر کیفیت هوای مورد نیاز کلاس 4 باشد، به این معنی که نقطه شبنم 3 درجه سانتی گراد یا کمتر باشد. اگر هوای فشرده با رطوبت کمتر (نقطه شبنم فشار کمتر) مورد نیاز است، باید یک خشک کن جذبی نصب شود.
درایرهای جذبی رطوبت را با مواد جاذبی مانند آلومینا یا سیلیکاژل می‌گیرند و می‌توانند نقطه شبنم فشار را به -40°C (کلاس 2) یا -70°C (کلاس 1) برسانند. انتخاب بین این دو نوع درایر به کلاس آب مورد نیاز، دمای محیط و هزینه انرژی بستگی دارد: درایر تبریدی مصرف انرژی کمتری دارد اما حداکثر به کلاس 4 می‌رسد، در حالی که درایر جذبی به کلاس‌های بالاتر می‌رسد اما بخشی از هوای فشرده را برای بازیابی ماده جاذب مصرف میکند.
تله آبگیر کمپرسور که با نام‌های واتر سپراتور (Water Separator) یا واتر ترپ (Water Trap) نیز شناخته میشود، برای جدا کردن قطرات آب مایع و روغن مایع از جریان هوای فشرده به کار می‌رود. هوا از ورودی وارد محفظه میشود و حرکت چرخشی پیدا میکند؛ نیروی گریز از مرکز قطرات سنگین‌تر را به سمت دیواره می‌راند، این قطرات به پایین محفظه می‌ریزند و از طریق شیر تخلیه (دستی یا اتوماتیک) خارج می‌شوند و هوا از خروجی به مسیر خود ادامه میدهد.
توجه کنید که تله آبگیر بخار آب را حذف نمی‌کند و نقطه شبنم هوا را پایین نمی‌آورد؛ این وظیفه درایر است. جای مناسب تله آبگیر معمولاً بعد از افترکولر و قبل از درایر است تا بار آب مایع ورودی به درایر کاهش یابد.
نکات مهم در کیفیت سنجی هوای فشرده
- کیفیت هوای فشرده بایستی به صورت منظم و دوره ای مورد نظارت و ارزیابی قرار گیرد.
- نقاط نمونه برداری جهت تست کیفیت هوا باید به گونه ای انتخاب گردد تا نماینده کیفیت هوای فشرده در کل سیستم باشد.
- نتایج آنالیز حاصل از کیفیت سنجی هوای فشرده باید به دقت تفسیر شده و بر اساس آن، اقدامات اصلاحی مناسب انجام گیرد.
محصولات مرتبط بادرو
