สอบถามตอนนี้
อากาศอัดมักถูกเรียกว่าประโยชน์ประการที่สี่ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม แต่ระดับการปนเปื้อนยังคงเป็นหนึ่งในตัวแปรที่ถูกมองข้ามมากที่สุดในเรื่องความน่าเชื่อถือของระบบ เศษของแข็ง การพาหะของน้ำ และละอองน้ำมันส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของส่วนประกอบนิวแมติก คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และความแม่นยำของเครื่องมือวัด มาตรฐานสากล คลาสความบริสุทธิ์ของอากาศอัด ที่กำหนดไว้ใน ISO 8573-1 จัดให้มีกรอบการทำงานเชิงปริมาณเพื่อระบุ วัด และตรวจสอบคุณภาพอากาศ บทความนี้นำเสนอการเจาะลึกด้านเทคนิคในแต่ละระดับความบริสุทธิ์ โดยมุ่งเน้นไปที่เกณฑ์ขั้นต่ำระดับ 1 ของอนุภาค ขีดจำกัดการปนเปื้อนของน้ำมัน การปฏิบัติตามข้อกำหนดการกรองแบบหลายขั้นตอน และโปรโตคอลการตรวจสอบความถูกต้องทางอุตสาหกรรม โดยไม่มีอคติต่อแบรนด์หรือคำแนะนำทั่วไป
การทำความเข้าใจการปรับปรุง ISO 8573-1:2010 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรที่ระบุระบบการกรอง ดำเนินการประเมินความเสี่ยง หรือตรวจสอบหน่วยเตรียมอากาศที่มีอยู่ มาตรฐานนี้ขจัดความคลุมเครือโดยการกำหนดหมายเลขประเภทแยกกันให้กับกลุ่มสารปนเปื้อนหลักสามกลุ่ม ได้แก่ อนุภาคของแข็ง น้ำ (ของเหลวและไอ) และน้ำมัน (ละอองลอย ของเหลว และไอ) ในตอนท้ายของคู่มือนี้ คุณจะสามารถตีความการกำหนดคลาสความบริสุทธิ์ การออกแบบ a ได้ การกำจัดอนุภาคที่เป็นของแข็ง วางกลยุทธ์ และใช้ขั้นตอนการตรวจสอบที่สอดคล้องกับแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดระดับโลก
ISO 8573-1 จัดระเบียบคุณภาพอากาศออกเป็นสามประเภทที่เป็นอิสระจากสิ่งปนเปื้อน แต่ละหมวดหมู่มีระดับความบริสุทธิ์ของตัวเอง (คลาส 0 ถึงคลาส X โดยที่คลาส 0 แสดงถึงข้อกำหนดที่เข้มงวดที่สุดซึ่งโดยทั่วไปกำหนดโดยผู้ผลิตอุปกรณ์) ตารางต่อไปนี้สรุปขีดจำกัดเกณฑ์ทั่วไปสำหรับคลาส 1 ถึง 4 ซึ่งครอบคลุมการใช้งานทางอุตสาหกรรมและมีความบริสุทธิ์สูงส่วนใหญ่
| ระดับความบริสุทธิ์ | อนุภาคของแข็ง (อนุภาค/m³) | แรงดันจุดน้ำค้าง (น้ำ) | น้ำมันทั้งหมด (มก./ลบ.ม.) |
|---|---|---|---|
| ชั้น 1 | ≤ 100,000 (0.1-0.5µm) ≤ 1,000 (0.5-1.0µm) ≤ 10 (1.0-5.0µm) | ≤ -70°ซ | ≤ 0.01 |
| ชั้น 2 | ≤ 1,000,000 (0.1-0.5µm) ≤ 10,000 (0.5-1.0µm) ≤ 100 (1.0-5.0µm) | ≤ -40°ซ | ≤ 0.1 |
| ชั้น 3 | ไม่มีขีดจำกัดที่กำหนดไว้สำหรับ ≤0.5µm ≤ 100,000 (0.5-1.0µm) ≤ 1,000 (1.0-5.0µm) | ≤ -20°ซ | ≤ 1.0 |
| รุ่นที่ 4 | ไม่มีขีดจำกัดที่กำหนดไว้สำหรับ ≤0.5µm & 0.5-1.0µm ≤ 10,000 (1.0-5.0µm) | ≤ 3°ซ | ≤ 5.0 |
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าประเภทน้ำมันประกอบด้วยสามสถานะ: น้ำมันเหลว ละอองน้ำมัน และไอน้ำมัน สำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดประเภท 1 ความเข้มข้นของน้ำมันทั้งหมด (รวมถึงไอระเหย) จะต้องไม่เกิน 0.01 มก./ลบ.ม. ระดับน้ำควบคุมโดยจุดน้ำค้างแรงดัน (PDP) สำหรับความเข้มข้นของไอน้ำและของเหลวในหน่วย มก./ลบ.ม. สำหรับระดับต่ำกว่า แต่ PDP ครองข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์สูง การจำแนกประเภทอนุภาคของแข็งใช้ช่วงขนาดที่แยกจากกันสามช่วง โดยต้องใช้การนับอนุภาคแบบหลายช่องเพื่อการตรวจสอบความถูกต้องแม่นยำ
Particulate Class 1 เป็นข้อกำหนดที่มีการอ้างอิงมากที่สุดแต่มักถูกเข้าใจผิดบ่อยครั้ง ตามมาตรฐาน ISO 8573-1:2010 คลาส 1 สำหรับอนุภาคของแข็งกำหนดว่าความเข้มข้นของอนุภาคขนาด 0.1–0.5 µm ต้องไม่เกิน 100,000 อนุภาคต่อลูกบาศก์เมตร อนุภาค 0.5–1.0 µm ≤ 1,000 อนุภาค/m³; และอนุภาค 1.0–5.0 µm ≤ 10 อนุภาค/m³ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไม่อนุญาตให้มีอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 µm ในคลาส 1 เนื่องจากมาตรฐานถือว่าการกรองล่วงหน้าที่มีประสิทธิผลกำจัดอนุภาคเหล่านั้นออกไป
เพื่อให้บรรลุระดับที่เข้มงวดเหล่านี้ จำเป็นต้องมีตัวกรองแยกไอน้ำมันทั่วไปที่ระดับ 0.01 µm (หรือประสิทธิภาพ 99.9999%) แต่ไม่เพียงพอเพียงอย่างเดียว ที่ เกณฑ์การปนเปื้อนของน้ำมัน และการกำจัดอนุภาคนั้นขึ้นอยู่กับกันและกัน เนื่องจากละอองน้ำมันสามารถจับกับอนุภาคฝุ่น ทำให้การกระจายขนาดเปลี่ยนแปลงไป แนวทางที่ได้รับการพิสูจน์แล้วประกอบด้วย:
ข้อมูลการตรวจสอบในโลกแห่งความเป็นจริงจากสายการบรรจุยาแสดงให้เห็นว่าหลังจากติดตั้งระบบการกรองสามขั้นตอนเพิ่มเติมด้วยขั้นแอคทีฟคาร์บอน จำนวนอนุภาคที่ 0.1–0.5 µm ลดลงจาก 450,000 อนุภาค/ลบ.ม. เหลือเพียง 12,000 อนุภาค/ลบ.ม. ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน Class 1 อย่างสะดวกสบาย อย่างไรก็ตาม การติดตั้งแบบเดียวกันในตอนแรกล้มเหลวเนื่องจากเครื่องทำลมแห้งอัดไม่สามารถรักษา -70°C PDP ได้ โดยเน้นถึงการทำงานร่วมกันระหว่างน้ำและอนุภาค ชั้นเรียน
ISO 8573-1 กำหนดปริมาณน้ำมันทั้งหมดเป็นผลรวมของน้ำมันเหลว ละอองน้ำมัน และไอน้ำมัน สำหรับคลาส 1 ความเข้มข้นรวมจะต้องเท่ากับ ≤ 0.01 มก./ลบ.ม. สิ่งนี้เป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่งเนื่องจากตัวกรองการรวมตัวแบบดั้งเดิมจะขจัดของเหลวและน้ำมันละอองลอยได้ถึง 0.01 มก./ลบ.ม. ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ไม่สามารถลดไอน้ำมันได้ ไอน้ำมันมีพฤติกรรมเหมือนก๊าซและต้องมีการดูดซับถ่านกัมมันต์หรือการเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยา
ในการตรวจสอบข้ามอุตสาหกรรมในปี 2022 ของระบบอากาศอัด 150 ระบบที่มีป้ายกำกับว่า "ไร้น้ำมัน" มีเพียง 23% เท่านั้นที่ได้รับระดับน้ำมันรวมระดับ 1 เมื่อตรวจวัดไอ จุดล้มเหลวหลักคือการสันนิษฐานว่าคอมเพรสเซอร์ไร้น้ำมัน (เช่น ชนิดไร้สารหล่อลื่น) กำจัดน้ำมันทั้งหมด อากาศโดยรอบประกอบด้วยไอไฮโดรคาร์บอนจากไอเสียของเครื่องยนต์ การปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรม และแม้กระทั่งสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย ซึ่งจะเข้มข้นขึ้นระหว่างการบีบอัด ดังนั้น แม้แต่คอมเพรสเซอร์แบบสกรูหรือแบบแรงเหวี่ยงไร้น้ำมันก็ยังจำเป็นต้องมีการกำจัดไอระเหยที่ปลายน้ำเพื่อให้ได้ระดับน้ำมันประเภท 1
การกำจัดไอน้ำมันอย่างมีประสิทธิภาพต้องใช้ตัวกรองถ่านกัมมันต์ที่มีความลึกของฐานและเวลาในการสัมผัสอย่างระมัดระวัง ทาวเวอร์คาร์บอนทั่วไปที่มีความลึกของฐาน 50 มม. ที่ความเร็วหน้า 0.3 ม./วินาที จะช่วยลดไอลงเหลือ <0.003 มก./ลบ.ม. แต่ความอิ่มตัวจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว (โดยทั่วไปคือ 800-1000 ชั่วโมงการทำงาน) เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดคลาส 1 อย่างต่อเนื่อง จึงมีการใช้ทาวเวอร์คาร์บอนคู่พร้อมระบบสวิตชิ่งอัตโนมัติหรือระบบออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยา กฎเกณฑ์ทางอุตสาหกรรม: ตรวจสอบไอน้ำมันทุกไตรมาสโดยใช้วิธีทดสอบ ISO 8573-5 (การสกัดด้วยตัวทำละลายและการวิเคราะห์ด้วยอินฟราเรด)
การบรรลุและรักษาระดับความบริสุทธิ์ของ ISO 8573-1 ไว้ได้นั้นจำเป็นต้องมีสถาปัตยกรรมการกรองแบบหลายขั้นตอน ไม่มีไส้กรองเพียงชิ้นเดียวที่สามารถกำจัดอนุภาคขนาดต่ำกว่าไมครอน น้ำของเหลว ละอองลอยละเอียด และไอไฮโดรคาร์บอนได้พร้อมๆ กัน ตารางด้านล่างจะแมปขั้นตอนการกรองกับสารปนเปื้อนแบบกำหนดเป้าหมายและผลลัพธ์ระดับ ISO ทั่วไป
| ขั้นตอนการกรอง | เป้าหมายการปนเปื้อน | การกำจัดอนุภาคที่คาดหวัง | มีส่วนร่วมในคลาส ISO |
|---|---|---|---|
| อนุภาคปฐมภูมิ (5–40 µm) | สนิม ตะกรันท่อ ฝุ่นจำนวนมาก | >95% ของอนุภาค >5 µm | ป้องกันการมองไม่เห็นดาวน์สตรีม รองรับอนุภาคคลาส 3–4 |
| การรวมตัวกัน (0.01 µm) | ละอองน้ำมัน อนุภาคขนาดต่ำกว่าไมครอน ละอองน้ำที่เป็นของเหลว | 99.9999% ที่ 0.1 µm | ช่วยให้อนุภาคประเภท 1 และละอองน้ำมันประเภท 1 (ส่วนละอองลอย) |
| เครื่องอบแห้งแบบแช่เย็นหรือแบบดูดความชื้น | ไอน้ำ/จุดน้ำค้างแรงดัน | ไม่สามารถใช้ได้ | ตั้งค่าระดับน้ำ: PDP -70°C สำหรับคลาส 1, -40°C สำหรับคลาส 2 |
| ถ่านกัมมันต์ / ตัวเร่งปฏิกิริยา | ไอน้ำมัน ไฮโดรคาร์บอน | ดูดซับสาร VOCs ไม่กักเก็บอนุภาค | ลดน้ำมันทั้งหมดลงเหลือ ≤0.003 มก./ลบ.ม. (Class 1 หรือดีกว่า) |
การปฏิบัติตามข้อกำหนดการกรองแบบหลายขั้นตอนยังต้องมีการจัดลำดับส่วนประกอบที่ถูกต้องอีกด้วย ข้อผิดพลาดทั่วไปคือการวางเครื่องทำลมแห้งที่ใช้สารดูดความชื้นก่อนตัวกรองการรวมตัว: เบดของเครื่องทำแห้งมีการปนเปื้อนด้วยละอองลอยน้ำมัน ส่งผลให้อายุการใช้งานลดลงอย่างมาก ลำดับที่ตรวจสอบได้คือ: เครื่องทำความเย็นหลัง → เครื่องแยกความชื้น → ตัวกรองการรวมตัว (0.01 µm) → เครื่องทำแห้งที่ใช้สารดูดความชื้น (หากจำเป็นสำหรับ PDP ต่ำ) → ตัวดูดซับคาร์บอน (หากจำเป็นต้องกำจัดไอน้ำมัน) การเปลี่ยนแต่ละครั้งจะต้องต่อท่อด้วยวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน (สแตนเลสที่แนะนำสำหรับระบบคลาส 1) เพื่อป้องกันการกลับขึ้นมาใหม่
จากมุมมองการตรวจสอบทางอุตสาหกรรม โรงงานบรรจุภัณฑ์เกรดอาหารลดการปฏิเสธผลิตภัณฑ์ลง 67% หลังจากใช้ระบบหลายขั้นตอนที่ผ่านการรับรองพร้อมการทดสอบความสมบูรณ์ของตัวกรองรายไตรมาส ระบบนี้ได้รับการออกแบบสำหรับ ISO 8573-1 คลาส 1:2:1 (อนุภาค:น้ำ:น้ำมัน) การผสมผสานเฉพาะนี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ บรรจุภัณฑ์พุพองทางเภสัชกรรม และเครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำ
การตรวจสอบความถูกต้องเป็นรากฐานสำคัญของการกล่าวอ้างเรื่องความบริสุทธิ์ ISO 8573 จัดให้มีชุดชิ้นส่วน (ISO 8573-2 ถึง ISO 8573-9) ที่ระบุเทคนิคการสุ่มตัวอย่าง วิธีการวัด และอุปกรณ์ทดสอบ การตรวจสอบความถูกต้องของอากาศทางอุตสาหกรรมสำหรับอนุภาคของแข็งต้องใช้หัววัดไอโซคิเนติกและเครื่องนับอนุภาคด้วยเลเซอร์ที่ได้รับการสอบเทียบตามมาตรฐาน ISO 21501-4 ไอน้ำจะถูกกำหนดโดยเครื่องวัดจุดน้ำค้างแรงดัน (กระจกแช่เย็นหรือเซ็นเซอร์คาปาซิทีฟ) สำหรับปริมาณน้ำมันทั้งหมด จะต้องรวมวิธี ISO 8573-2 (กราวิเมตริกสำหรับน้ำมันเหลว) และ ISO 8573-5 (IR สำหรับการสกัดด้วยตัวทำละลายสำหรับไอ)
แผนการตรวจสอบเชิงปฏิบัติควรประกอบด้วย:
กรณีจริง: ร้านทำสีรถยนต์แห่งหนึ่งดำเนินการตรวจสอบรายไตรมาส และพบว่าระดับอนุภาคลอยจาก 1 เป็น 3 หลังจากผ่านไป 11 เดือน เนื่องจากองค์ประกอบที่รวมตัวกันเสื่อมโทรม ด้วยการใช้ข้อมูลแนวโน้ม พวกเขาปรับช่วงเวลาการเปลี่ยนให้เหมาะสมจากตามปฏิทินไปจนถึงการกระตุ้นด้วยแรงดันส่วนต่าง ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานขององค์ประกอบได้ถึง 22% ในขณะที่ยังคงรักษาการปฏิบัติตามข้อกำหนดของอนุภาคคลาส 1
แผนภาพ SVG ต่อไปนี้แสดงขบวนการฟอกอากาศอัดทั่วไปที่ออกแบบมาเพื่อให้ตรงตามระดับอนุภาค น้ำ และน้ำมันระดับ 1 หรือ 2 แต่ละขั้นตอนจะค่อยๆ ขจัดสิ่งปนเปื้อนที่เป็นเป้าหมาย ระยะห่างของลำดับและส่วนประกอบมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันการระเหยซ้ำหรือการขึ้นใหม่
แม้ว่ารางเลื่อนตัวกรองมาตรฐานจะมีวางจำหน่ายทั่วไป แต่การบรรลุระดับความบริสุทธิ์เฉพาะของ ISO 8573-1 มักต้องใช้วิศวกรรมแบบกำหนดเองเนื่องจากสภาวะแวดล้อมที่แปรผัน ไดนามิกของการไหล และข้อจำกัดด้านพื้นที่ ผู้ใช้ในอุตสาหกรรมจำนวนมากร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญ OEM/ODM เพื่อออกแบบระบบการกรองที่ปรับให้เหมาะกับระดับที่ต้องการ (เช่น คลาส 1:1:1 สำหรับการจ่ายอากาศในห้องคลีนรูม) การจัดซื้อโดยตรงจากโรงงานช่วยลดความไม่ตรงกันของข้อกำหนดของตัวกลาง ช่วยให้สามารถเข้าถึงกราฟประสิทธิภาพของตัวกรองและข้อมูลการตรวจสอบได้โดยตรง การปรับแต่งอาจรวมถึง:
แนวทางโดยตรงจากโรงงานยังช่วยลดความยุ่งยากในห่วงโซ่การตรวจสอบ: ลูกค้าสามารถขอใบรับรองการทดสอบ ISO 8573-1 สำหรับแต่ละขั้นตอนการกรองก่อนจัดส่ง ซึ่งช่วยลดความประหลาดใจในการทดสอบใช้งานถึงสถานที่ สำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การตัดด้วยเลเซอร์หรือการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งแม้แต่ไอน้ำมันที่ติดตามได้ก็ทำให้เลนส์ขุ่นมัวหรือข้อบกพร่องของแผ่นเวเฟอร์ โซลูชันแบบหลายขั้นตอนแบบกำหนดเองไม่ใช่ทางเลือก แต่เป็นข้อบังคับ แนวโน้มไปสู่การบูรณาการอุตสาหกรรม 4.0 หมายถึงตัวกรองแบบกำหนดเองที่ทันสมัยประกอบด้วยเซ็นเซอร์ IO-Link สำหรับการบำรุงรักษาแบบคาดการณ์ ป้อนแนวโน้มการนับอนุภาคและข้อมูลจุดน้ำค้างโดยตรงไปยังระบบ SCADA
การแก้ไขในปี 2010 ได้นำเสนอข้อกำหนดการนับอนุภาคที่เข้มงวดมากขึ้น โดยระบุช่องขนาดที่แตกต่างกันสามช่องแทนที่จะเป็นสองช่องก่อนหน้า นอกจากนี้ยังปรับวิธีการวัดไอน้ำมันให้สอดคล้องกับเทคนิคการวิเคราะห์สมัยใหม่อีกด้วย สำหรับระดับน้ำ ค่าจุดน้ำค้างแรงดันได้รับการปรับให้สอดคล้องกับความสามารถของเครื่องทำความเย็นและเครื่องทำแห้งที่ใช้สารดูดความชื้น
ใช่ ระดับอนุภาคไม่ขึ้นอยู่กับระดับน้ำ อย่างไรก็ตาม น้ำที่เป็นของเหลวในระบบอาจทำให้ตัวกลางกรองบวมหรือการเติบโตของจุลินทรีย์ซึ่งปล่อยอนุภาคเพิ่มเติม ซึ่งอาจส่งผลให้จำนวนอนุภาคเกินขีดจำกัดประเภท 1 สำหรับอนุภาคที่เชื่อถือได้ประเภท 1 ให้รักษากระแสลมให้แห้ง (อย่างน้อยน้ำประเภท 4) เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนทุติยภูมิ
สำหรับการใช้งานที่สำคัญ (ยา อิเล็กทรอนิกส์ อาหาร) แนะนำให้ทำการตรวจสอบทุกไตรมาส สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมทั่วไป การตรวจสอบความถูกต้องทุกสองปีก็เพียงพอแล้ว หลังจากเปลี่ยนตัวกรอง บริการเครื่องอบผ้า หรือการบำรุงรักษาคอมเพรสเซอร์ จะต้องดำเนินการตรวจสอบความถูกต้องโดยสมบูรณ์ วิธีการตามความเสี่ยงจะเพิ่มความถี่หากข้อมูลในอดีตแสดงการเบี่ยงเบน
น้ำมันรวมคลาส 1 (ของเหลวที่เป็นไอละออง) ≤ 0.01 มก./ลบ.ม. ไม่มีข้อจำกัดเฉพาะไอแยกต่างหาก แต่เนื่องจากตัวกรองที่รวมตัวจะลดละอองลอยลงเหลือประมาณ 0.001 มก./ลบ.ม. งบประมาณคงเหลือสำหรับไอคือ ≤ 0.009 มก./ลบ.ม. ในทางปฏิบัติ ตัวดูดซับคาร์บอนคุณภาพสูงจะส่งน้ำมันทั้งหมด <0.003 มก./ลบ.ม.
แนะนำให้ทำการทดสอบ ณ จุดใช้งานโดยระบุคุณภาพอากาศไว้ สำหรับระบบขนาดใหญ่ที่มีหลายสาขา ควรทดสอบจุดที่แย่ที่สุด (ห่างจากการบำบัดมากที่สุด หลังจากเดินท่อยาว) มาตรฐานยังแนะนำให้ทำการทดสอบหลังจากการกรองหรือการทำให้ส่วนประกอบแห้งแต่ละรายการเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของขั้นตอน
เพิ่ม: หมายเลข 9, เลน 30, ถนน Caoli, Fengjing Town, Jinshan District, Shanghai, China
โทร: +86-400-611-3166
อีเมล:
ลิขสิทธิ์ © DeMargo (เซี่ยงไฮ้) บริษัท เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน จำกัด สงวนลิขสิทธิ์. โรงงานผลิตเครื่องฟอกแก๊สตามสั่ง
