کیفیت سنجی هوای فشرده چیست؟
هوای فشرده یکی از پیش نیازهای فرایندهای تولید در بسیاری از صنایع است. با توجه به اهمیت کیفیت محصولات تولیدی این صنایع در سلامت و ایمنی مصرف کنندگان، انجام آزمون های کیفیت سنجی هوای فشرده هنگام استفاده از تجهیزات کمپرسور هوای فشرده ضروری است.
ارزیابی کیفیت هوای فشرده فرایندی است که با هدف بررسی میزان خلوص هوای مورد استفاده در صنایع و اطمینان از عدم وجود ناخالصی و آلایندگی در آن انجام می شود. این فرایند شامل انجام آزمایشاتی بر مبنای استانداردهای ایجاد شده از سوی سازمان بین المللی استاندارد است. در این استانداردها با تعیین ویژگی هایی خاص برای تجهیزات، محصولات یا خدمات، کیفیت و ایمنی آنها تضمین می شود. انجام این فرایند در صنایعی که تولید محصولات آنها متکی به استفاده از هوای فشرده است امری حیاتی است؛ هرگونه کاهش کیفیت می تواند به آسیب تجهیزات، افزایش هزینه های تولید، کاهش کیفی محصولات و تهدید برای سلامتی مصرف کنندگان منتهی شود.
کیفیت سنجی هوای فشرده به چه معناست؟
بررسی کیفیت هوای فشرده به معنای تعیین میزان آلاینده های موجود در آن است. این بررسی از طریق انجام آزمون هایی اجرا می شود که در هر یک از آنها میزان خلوص هوای مورد استفاده در صنایع مختلف بررسی می شود تا از عدم وجود ناخالصی و آلاینده های آسیب رسان به تجهیزات صنعتی اطمینان حاصل کرد. ذرات معلق، مونوکسید کربن، بنزن، آمونیاک، اکسیدهای نیتروژن و گوگرد و گازهای روغنی برخی از این آلاینده ها هستند.
آلاینده های کمپرسور چیست؟ بر اساس اطلاعات CAGI (انستیتوی گاز و هوای فشرده آمریکا) آلاینده های موجود در هوای فشرده به سه دسته زیر تقسیم می شوند:
- آلاینده های ورودی به سیستم های کمپرسور: شامل بخار آب، گازهای هیدروکربنی، ذرات و گرد و غبار هستند. این بخش از آلاینده ها از محیط پیرامون به داخل سیستم های کمپرسور وارد می شوند.
- آلاینده های موجود در سیستم کمپرسور: آلاینده هایی هستند که پیش از ایزوله شدن سیستم های کمپرسور درون آنها وجود دارد. از جمله این آلاینده ها می توان به انواع موجودات میکروسکوپی، رسوب های معدنی، زنگ زدگی و خوردگی فلزات اشاره کرد.
- آلاینده های تولید شده در سیستم: شامل آلاینده هایی هستند که در حین کارکرد دستگاه درون آن ایجاد می شوند. ذرات فرسایش داخلی بدنه فلزی کمپرسور، بخار آب و مایعات روان کننده سیستم از جمله این آلاینده ها هستند.
بررسی کیفیت هوای فشرده چگونه انجام می شود؟
کیفیت سنجی هوای فشرده فرایندی شامل سنجش و ارزیابی شاخص های شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی هوای فشرده شده است که در قالب یک سری آزمایشات در اتاق های تمیز و با استفاده از ابزارهای مختلفی چون شاخص های سنجش رطوبت، فشار، دما، آلاینده های شیمیایی و … انجام می شود. برای انجام این آزمایشات در ابتدا محدوده های مشخصی برای هر یک از شاخصه های ذکر شده تعیین می شود. در ادامه، از هوای فشرده در نقاط مختلف اتاق ایزوله نمونه گیری می شود. با مقایسه نتایج به دست آمده از آزمایش با محدوده های مشخص شده، در صورت وجود اختلاف معنی دار بین این دو مقدار، دلیل ایجاد این تفاوت بررسی می شود.
جهت سنجش کیفیت هوای فشرده سه آزمایش آب، روغن و ذرات جامد انجام می گردد. در هر یک از این آزمایشات به ترتیب میزان آب، روغن و تعداد و اندازه ذرات جامد موجود در هوای فشرده اندازه گیری می شود.
استانداردهای ارزیابی کیفی هوای فشرده کدامند؟
با توجه به اهمیت ارزیابی کیفیت هوای فشرده و تعیین میزان آلاینده های آن، استانداردهایی از سوی ISO (سازمان بین المللی استاندارد جهانی) برای نظارت مداوم بر هوای فشرده و بررسی میزان کیفیت آن تعیین شده است که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استاندارد ISO 8573
- استاندارد ISO 7183
- استاندارد ISO 12500
در هر یک از این استانداردها کلاس خلوصی با درجه بندی 9-0 برای تعیین میزان آلاینده های موجود در هوای فشرده تعریف شده است. عدد 0 و 9 به ترتیب کمترین و بیشترین میزان آلاینده ها را نشان می دهد. با توجه به نوع فرایندی که در آن از هوای فشرده استفاده می شود، رعایت حداقل یکی از دسته بندی های استاندارد الزامی است.
دیگر استانداردهای رایج در کیفیت سنجی هوای فشرده عبارتند از:
- CGA G-7.1: صنعت گاز و فشار قوی
- ASME PCC -2: صنعت نفت و گاز و صنایع شیمیایی
- BS EN 12021: صنعت غواصی
- ASTM D4285: صنعت رنگ سازی و پوشش دهی
- NFPA 1989: صنعت امداد و نجات و آتش نشانی
پارامترهای سنجش کیفیت هوای فشرده در استاندارد ISO 8573-1
استاندارد ISO 8573-1 یکی از پرکاربردترین انواع استانداردها در دسته بندی سنجش کیفیت هوای فشرده صنایع مختلف است. در این استاندارد حساسیت هوای ورودی به تجهیزات و ابزارآلات بر اساس سه پارامتر میزان روغن، نقطه شبنم و میزان ذرات موجود در آن رده بندی می شود. با توجه به حساسیت هوای مصرف کننده و اینکه هر گونه از تجهیزات در چه کلاس کیفی دسته بندی می شوند، چیدمان و انتخاب پکیج هوای فشرده (شامل درایر، کمپرسور، مخزن و فیلتر) برای آنها صورت می گیرد.
در استاندارد ذکر شده کیفیت سنجی هوای فشرده بر اساس مقادیر جدول زیر طبقه بندی می شود:
| میزان روغن (میلی گرم بر متر مکعب) | نقطه شبنم (درجه سانتی گراد) | میزان ذرات آلوده (میلی گرم بر متر مکعب) | کلاس های خلوص |
| 0.01 | 70- | 0.1 | 1 |
| 0.1 | 40- | 1 | 2 |
| 1.0 | 20- | 5 | 3 |
| 5.0 | 3+ | 8 | 4 |
| 25 | 7+ | 10 | 5 |
| – | 10+ | – | 6 |
عناوین ذکر شده در جدول فوق عبارتند از:
- نقطه شبنم: دمایی را نشان می دهد که در آن تشکیل اولین شبنم در هوای فشرده صورت می گیرد.
- میزان ذرات آلوده: بیانگر ذرات معلق موجود در سیستم های کمپرسور است. مقادیر ذکر شده در کلاس کیفی 5-1 جدول تعداد و نوع فیلترهای مورد استفاده در پکیج انتخابی را نشان می دهد. در تجهیزاتی که حساسیت آنها به این فاکتور در کلاس کیفی 6 قرار می گیرد نیازی به استفاده از فیلتر نیست.
- میزان روغن: این پارامتر میزان مجاز روغن برای استفاده از هوای فشرده در تجهیزات مختلف را نشان می دهد. در تجهیزاتی که کلاس کیفی میزان روغن 5-1 باشد باید از فیلترهای کربن فعال در چیدمان پکیج آنها استفاده شود.
در پایان، اهمیت سنجش کیفیت هوای فشرده
استفاده از هوای فشرده در فرایندهای صنعتی مختلفی چون تولید بطری های دارو، شیشه های پوکه، انواع قوطی، غبارروبی تجهیزات و دستگاه ها، پاکسازی و هوادهی قطعات صنعتی و … رایج است. وجود هر گونه ناخالصی و مواد آلاینده در مخزن تولید هوای فشرده می تواند منجر به بروز مشکلاتی چون خرابی تجهیزات، ایجاد ناهمواری در محصولات تولیدی، تغییر شکل محصول، کاهش مقاومت در برابر فشار و ضربه و … شود.
به همین دلیل کیفیت سنجی هوای فشرده و انجام آزمایشات تعیین کننده میزان این آلاینده ها ضرورت دارد. با انجام آزمایشات تعریف شده و رعایت استانداردهای ارزیابی کیفیت، امکان تشخیص زود هنگام مشکلات کیفی هوا فراهم می شود؛ با استفاده از تجهیزات و بررسی های دقیق می توان از کیفیت محصولات، پیش از آغاز فرایند تولید اطمینان حاصل کرد؛ عملکرد صحیح تجهیزات و افزایش عمر مفید آنها را به دست آورد؛ در هزینه های تولید صرفه جویی کرد و مهم تر از همه اینکه ایمنی کارکنان و سلامت و امنیت مصرف کنندگان را تامین نمود.
با توجه به اهمیت ارزیابی کیفیت هوای فشرده ضروری است تا با انتخاب روش ها و پارامترهای صحیح اندازه گیری، اجرای برنامه های منظم سنجش و تجزیه و تحلیل آزمایشات از عواقب غیر قابل جبران آلاینده های هوای فشرده در محصولات تولید شده صنایع مختلف جلوگیری کرد.
من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.
مقالاتتون عالین واقعا!