ISO 8573-1 2010: Kvalita stlačeného vzduchu a třídy čistoty

Tento článek se zabývá normou ISO 8573-1 2010, která stanovuje požadavky na kvalitu stlačeného vzduchu. Norma ISO 8573-1 definuje různé třídy čistoty stlačeného vzduchu a poskytuje rámec pro hodnocení a kontrolu kvality stlačeného vzduchu používaného v různých průmyslových aplikacích. Zajištění správné kvality stlačeného vzduchu je klíčové pro optimalizaci výkonu pneumatických systémů a minimalizaci rizika kontaminace výrobních procesů.

Úvod do normy ISO 8573-1

Co je norma ISO?

Norma ISO je mezinárodní standard vyvinutý Mezinárodní organizací pro normalizaci (ISO). Tyto normy ISO pokrývají širokou škálu průmyslových odvětví a jsou navrženy tak, aby zajistily kvalitu, bezpečnost a efektivitu produktů, služeb a systémů. Norma ISO slouží jako referenční bod pro organizace po celém světě, které usilují o dodržování osvědčených postupů a dosahování vysokých standardů v daném oboru. Norma ISO 8573-1 je jedním z příkladů těchto norem a zaměřuje se na kvalitu stlačeného vzduchu. Dodržování normy ISO je často spojeno s vyšší kvalitou a spolehlivostí.

Historie normy ISO 8573

Norma ISO 8573, včetně její první části ISO 8573-1, prošla několika revizemi a aktualizacemi od svého prvního vydání. Cílem těchto revizí bylo zohlednit pokrok v technologiích stlačeného vzduchu, měření kvality stlačeného vzduchu a rostoucí požadavky průmyslu na čistotu stlačeného vzduchu. Norma ISO 8573-1 2010 je aktuální verzí a definuje třídy čistoty stlačeného vzduchu na základě koncentrací pevných částic, vody a oleje. Historický vývoj normy ISO odráží snahu o neustálé zlepšování kvality vzduchu a minimalizaci rizik spojených s kontaminací v systémech stlačeného vzduchu.

Význam kvality stlačeného vzduchu

Stlačený vzduch hraje klíčovou roli v mnoha průmyslových aplikacích, a je proto důležité zajistit, aby splňoval požadované normy čistoty. Správná čistota stlačeného vzduchu je klíčem k zajištění integrity a efektivity výroby. Kvalita stlačeného vzduchu má přímý dopad na spolehlivost a životnost pneumatických systémů, nástrojů a zařízení. Znečištěný stlačený vzduch, který obsahuje pevné částice, vodu nebo olej, může způsobit korozi, opotřebení a selhání zařízení. Proto je důležité, aby organizace věnovaly pozornost kvalitě stlačeného vzduchu a implementovaly opatření pro jeho udržování v souladu s normami ISO 8573-1.

Třídy kvality stlačeného vzduchu podle normy ISO 8573-1

Třídy čistoty stlačeného vzduchu

Norma ISO 8573-1 je všeobecně uznávaný standard používaný pro klasifikaci čistoty stlačeného vzduchu na základě obsahu tří znečišťujících látek: pevných částic, vody a oleje. ISO 8573 je norma stanovující třídy čistoty stlačeného vzduchu s ohledem na částice, vodu a olej. ISO 8573 se skládá z devíti částí, přičemž 1. část stanovuje třídy čistoty. Další části (2-9) stanovují zkušební metody měření jednotlivých druhů znečištění ve stlačeném vzduchu. ISO 8573-1 jasně stanovuje, že pokud si uživatel přeje provádět testy na svém systému stlačeného vzduchu a klasifikovat ho podle ISO 8573-1, musí využít testovací metody a nástroje uvedené v částech 2 až 9 normy ISO 8573.

Třídy kvality a jejich význam

Třída kvality stlačeného vzduchu je určena normou ISO 8573-1:2010, která udává požadavek na tuto kvalitu ve formátu: 1.4.1 (1 – třída kvality pevných částic, 4 – třída kvality zbytkové vlhkosti, 1 – třída kvality zbytkového oleje). Norma ISO je rozdělena do tří hlavních skupin znečišťujících látek: pevné částice, voda (v kapalné formě i jako pára) a oleje (aerosoly i páry). Každá z těchto kategorií má několik tříd čistoty. U pevných částic norma definuje, kolik malinkých částic na m3 může stlačený vzduch obsahovat, dále rozdělené podle velikosti částic. V případě vody jsou přísnější třídy řazeny podle tlakového rosného bodu a obsahu kapaliny ve vzduchu. Třída ISO pro olej se určuje podle obsahu oleje v mg/m3.

Porovnání jednotlivých tříd

Porovnání jednotlivých tříd kvality stlačeného vzduchu podle normy ISO 8573-1:2010 je klíčové pro pochopení rozdílů v požadavcích na čistotu. Norma ISO definuje pro každou třídu maximální povolené koncentrace pevných částic, vody a oleje. Například třída 1 vyžaduje mnohem nižší obsah znečišťujících látek než třída 4. U pevných částic se sleduje maximální počet částic v m³ podle velikosti částic. U vody se rozlišuje rosný bod a koncentrace kapalné vody. U oleje se udává celková koncentrace kapalného, aerosolového a parního oleje. Výběr správné třídy kvality stlačeného vzduchu je zásadní pro zajištění optimálního fungování systémů stlačeného vzduchu a ochranu zařízení. Například rosný bod je důležitý parametr.

Metody měření kvality vzduchu

Měření obsahu částic

Pro posouzení kvality stlačeného vzduchu je klíčové měření obsahu pevných částic. Norma ISO 8573-4:2019 specifikuje metodu měření obsahu pevných částic ve stlačeném vzduchu. Tato norma ISO 8573-4 definuje postupy pro stanovení třídy čistoty stlačeného vzduchu. Měření se provádí v rozsahu velikosti částic 0,1–0,5µm, 0,5–1µm a 1–5µm, což odpovídá třídám 1–7 dle ISO 8573-1. K měření se používají laserové čítače částic, které umožňují přesné stanovení koncentrace pevných částic. Obsah částic je nejdůležitější parametr pro určení čistoty stlačeného vzduchu v mnoha průmyslových odvětvích. Norma ISO 8573-4:2019 podrobně popisuje zařízení používané pro odběr vzorků, parametry pro vlastní měření, a metody odběru vzorků.

Při měření obsahu pevných částic je nutné dodržovat stanovené postupy, aby byla zajištěna přesnost a spolehlivost výsledků. V normě ISO 8573-4 jsou uvedeny různé metody pro měření velikosti a počítání částic ve stlačeném vzduchu. Mezi tyto metody patří vzorkovací kotouč a stanovení velikosti/počítání světelnou optickou mikroskopií (≥5,0 µm), vzorkovací kotouč a stanovení velikosti/počítání pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu (≥0,005 mikronu) a optický přístroj pro určování velikosti částic a jejich počítání (≥0,06 až ≤100 mikronů). Je důležité si uvědomit, že ne všechny optické čítače částic (OPC) jsou schopny měřit v pásmech velikosti částic požadovaných pro klasifikaci podle ISO 8573-1. Důsledné dodržování normy ISO je nezbytné pro správnou klasifikaci stlačeného vzduchu.

Určení obsahu olejového aerosolu

Kromě pevných částic je dalším klíčovým parametrem pro stanovení kvality stlačeného vzduchu určení obsahu olejového aerosolu. Norma ISO 8573-2:2007 specifikuje metody měření obsahu olejového aerosolu ve stlačeném vzduchu. Rozsah měření je 0,003 – 2mg/1m3 s nejistotou měření ±10%. Pro měření se používají filtrační soupravy a FTIR spektrometry. Norma ISO 8573-2 popisuje metody odběru vzorků stlačeného vzduchu a upozorňuje na prvky správné ochrany vzorku během přepravy do laboratoře a popisuje zkušební metody pro analýzu obsahu olejového aerosolu ve stlačeném vzduchu. Norma ISO 8573-1 uvádí, že celkový obsah oleje ve stlačeném vzduchu se skládá z oleje v kapalné formě, oleje ve formě aerosolu a olejových par.

Pro určení třídy obsahu oleje ve stlačeném vzduchu je třeba vzít v úvahu celkový obsah oleje, který je součtem uvedených olejových frakcí. Pro online měření obsahu olejového aerosolu, které uživateli poskytuje průběžné zobrazení a také indikaci špičkového znečištění, se používají moderní měřicí systémy. Pro stanovení kvality vzduchu a klasifikaci stlačeného vzduchu podle normy ISO 8573 je důležité měřit obsah olejového aerosolu. ISO 8573-2:2018 uvádí tři základní principy metod odběru vzorků: Metoda A (Plný průtok), Metoda B1 (Plný průtok) a Metoda B2 (Částečný průtok izokinetika). Tyto metody umožňují správný odběr vzorků a následnou analýzu obsahu oleje ve stlačeném vzduchu.

Metody měření rosného bodu

Pro komplexní posouzení kvality vzduchu je nezbytné i měření rosného bodu. Norma ISO 8573-3:2010 stanovuje metody měření rosného bodu stlačeného vzduchu. Rozsah měření se pohybuje od –70 do +30°C s nejistotou ±2°C. Pro měření se používají měřiče tlakového rosného bodu. Pro měření vlhkosti se nejčastěji používají senzory, které měří změnu kapacity při různých vlhkostech. Tyto snímače nabízejí největší rozsah měření s velmi vysokou přesností a opakovatelností. Vlhkost může být měřena buď při atmosférickém tlaku (ADP) nebo při systémovém tlaku (PDP). Je důležité určit, který z těchto dvou údajů je prezentován, protože se mohou lišit.

V normativním dokumentu ISO 8573-3 jsou seřazené metody měření podle přesnosti měření: Spektroskopické, Kondenzace, Chemické, Elektrické a Psychrometr. ISO 8573-3 uvádí klíčové body z textu: metody odběru vzorků (plný průtok vs. částečný průtok), zařízení pro částečný průtok (vlhkoměr a zařízení pro regulaci průtoku), a typy vlhkoměrů (vlhkoměry s chlazeným zrcadlem). Hodnota rosného bodu je klíčová pro stanovení třídy čistoty stlačeného vzduchu a prevenci kondenzace vody v systému stlačeného vzduchu. Správné měření rosného bodu je zásadní pro zajištění spolehlivosti a dlouhé životnosti pneumatických systémů. Při měření kvality stlačeného vzduchu je nezbytné brát v úvahu měření rosného bodu a dodržovat postupy dle normy ISO.

Normy ISO 8573-1 a jejich aplikace

Praktické aplikace normy ISO 8573-1

Norma ISO 8573-1 nachází uplatnění v různých průmyslových odvětvích, kde je kvalita stlačeného vzduchu kritická. V aplikacích, jako je vzduch pro míchání, norma ISO 8573-1 stanovuje kvalitu 3-5-1, což znamená, že stlačený vzduch může obsahovat částice do velikosti 5 μm, musí být chlazen na -7°C TRB a smí obsahovat olej do množství 1,0 mg/m³. Pro lakýrnické aplikace je vyžadována kvalita 2-4-1, která definuje maximální velikost částic do 1 μm, chlazení na -40°C TRB a obsah oleje do 1,0 mg/m³. Těžké pneumatické motory obvykle vyžadují kvalitu 4-5-3, s částicemi do 5 μm, chlazením na -20°C TRB a obsahem oleje do 15 mg/m³.

Stříkací pistole a lakovací aplikace vyžadují čistotu stlačeného vzduchu podle normy ISO 8573-1 v kvalitě 2-4-1, což odpovídá maximální velikosti částic do 1 μm, chlazení na -40°C TRB a obsahu oleje do 1,0 mg/m³. U obalovacích strojů je vhodná kvalita 1-4-1, s maximální velikostí částic 1 μm, chlazením na -40°C TRB a obsahem oleje 1,0 mg/m³. Pro dílenský vzduch je obecně požadována kvalita 3-6-5, s maximální velikostí částic 15 μm, chlazením na -20°C TRB a obsahem oleje do 25 mg/m³. Ve stavebnictví se obvykle požaduje třída 4, s obsahem částic do 5 μm, teplotou rosného bodu +3°C TRB a obsahem oleje 5,0 mg/m³.

Při převozu dřevních materiálů je vhodná třída 3, která povoluje obsah částic do 5 μm, teplotu rosného bodu +7°C TRB a obsah oleje do 1,0 mg/m³. Balení potravin a nápojů vyžaduje nejvyšší úroveň čistoty, a to třídu 1, s obsahem částic 0,1 μm, teplotou rosného bodu -70°C TRB a obsahem oleje 0,01 mg/m³. Tyto příklady zdůrazňují, jak různé aplikace vyžadují různé třídy čistoty stlačeného vzduchu podle normy ISO 8573-1. Výběr správné třídy kvality stlačeného vzduchu je zásadní pro zajištění efektivního fungování systémů stlačeného vzduchu. Použitím vhodných sušiček stlačeného vzduchu a filtrů lze dosáhnout požadované čistoty.

Standardizace kvality stlačeného vzduchu

Normy řady ISO 8573 hrají klíčovou roli ve standardizaci kvality stlačeného vzduchu. Je důležité si uvědomit, že tyto normy ISO primárně definují třídy čistoty stlačeného vzduchu na základě koncentrací znečišťujících látek a nestanovují limity přijatelnosti pro konkrétní průmyslová odvětví. Limity pro konkrétní průmyslová odvětví a procesní podmínky nejsou v normách řady ISO 8573 zahrnuty. Z hlediska obsahu částic se obvykle očekává třída čistoty stlačeného vzduchu v rozmezí 1 až 4 podle normy ISO 8573-1 pro většinu aplikací, jako jsou potravinářský, farmaceutický, kosmetický průmysl, laserové řezání, výroba elektroniky, lakovny a práškové lakování.

V kritických aplikacích, kde je vyžadována nejvyšší úroveň čistoty, se obvykle očekává třída 1 nebo 2 stlačeného vzduchu podle normy ISO 8573-1. Pro zajištění souladu s normou ISO je nezbytné provádět pravidelné měření kvality stlačeného vzduchu a dodržovat stanovené zkušební metody. Přestože normy ISO 8573 neposkytují konkrétní limity pro každé odvětví, slouží jako základ pro stanovení požadavků na čistotu stlačeného vzduchu a zajištění optimálního fungování systému stlačeného vzduchu. Pro splnění požadované třídy stlačeného vzduchu je třeba zvolit vhodné sušičky a filtry. Základní pokyny pro nastavení limitů vydaly organizace FDA, VDMA, BCAS a BRC.

Dodržování standardů pro kvalitu stlačeného vzduchu je zásadní pro ochranu zdraví, optimalizaci výrobních procesů a zajištění spolehlivosti pneumatických systémů. Vzhledem k tomu, že normy ISO 8573 pouze definují třídy, je nutné, aby každé odvětví si určilo vlastní limity. Proto je důležité, aby organizace v různých průmyslových odvětvích zohledňovaly specifické požadavky svých aplikací a stanovovaly si vlastní kritéria přijatelnosti. Pečlivé dodržování normy ISO a používání vhodných metod měření kvality stlačeného vzduchu jsou klíčové pro dosažení a udržení požadované třídy čistoty stlačeného vzduchu. V systému stlačeného vzduchu je tedy důležitá pravidelná kontrola kvality vzduchu.

Budoucnost a vývoj norem ISO

Budoucnost a vývoj norem ISO v oblasti stlačeného vzduchu, zejména ISO 8573, směřuje k dalšímu zpřesňování a rozšiřování metod měření kvality stlačeného vzduchu. S rostoucími požadavky na čistotu stlačeného vzduchu v moderních průmyslových odvětvích se očekává, že budoucí revize normy ISO 8573 přinesou nové a sofistikovanější metody měření obsahu znečišťujících látek. Vývoj v oblasti senzorové technologie a analytických přístrojů umožní přesnější a rychlejší stanovení kvality stlačeného vzduchu, což usnadní monitorování a řízení kvality. V normě ISO 8573-4 se dají najít informace o stanovení obsahu pevných částic.

Normy ISO se neustále vyvíjejí a přizpůsobují se novým technologiím a požadavkům trhu. Lze předpokládat, že budoucí revize normy ISO 8573 budou klást větší důraz na měření obsahu nanočástic a biologických kontaminantů ve stlačeném vzduchu. Důraz bude kladen i na monitorování kvality oleje ve stlačeném vzduchu. Takovéto měření by umožnilo minimalizovat riziko kontaminace a zajistit ještě vyšší úroveň bezpečnosti a spolehlivosti pneumatických systémů. Norma ISO 8573-3 se zabývá měřením rosného bodu. Norma ISO 8573-1 definuje třídy čistoty stlačeného vzduchu. Pro dosažení požadované třídy čistoty stlačeného vzduchu se používají sušičky stlačeného vzduchu. U sušičky stlačeného vzduchu je důležité hlídat tlakový rosný bod.

Vzhledem k rostoucímu významu udržitelnosti a energetické účinnosti se očekává, že budoucí normy ISO budou klást větší důraz na optimalizaci procesů úpravy stlačeného vzduchu a minimalizaci energetických ztrát. Vývoj nových technologií pro sušení a filtraci stlačeného vzduchu povede k efektivnějším a ekologičtějším systémům stlačeného vzduchu. Další vývoj norem ISO v oblasti stlačeného vzduchu by měl směřovat k harmonizaci s dalšími mezinárodními standardy a předpisy, což usnadní obchod a spolupráci mezi zeměmi. Dodržování norem ISO 8573-1 zajistí kvalitu vzduchu. Norma ISO má velký význam pro zajištění vysoké kvality stlačeného vzduchu. Z pohledu znečišťujících látek jsou v normě ISO řešeny pevné částice, voda a olej.