INSTRUMENTS DE QUALITÉ ET DE PURETÉ DE L’AIR COMPRIMÉ

L’air comprimé est utilisé dans presque tous les processus industriels, qu’il s’agisse d’aliments et de boissons ou d’applications médicales. Ainsi, l’air comprimé est parfois en contact direct avec les produits, par exemple dans les processus d’emballage, où les conteneurs d’emballage sont soufflés à l’aide d’air comprimé. Étant donné que le système d’air comprimé fait partie du processus et peut être en contact direct avec les produits, il est très important de contrôler la qualité de l’air.

La norme ISO 8573-1 a défini des classes de qualité pour les trois principaux paramètres, à savoir la teneur en huile, la concentration en particules et le point de rosée sous pression (concentration en eau), ce qui aide les utilisateurs à définir la qualité de l’air susceptible d’être en contact avec le produit final, conformément à des normes définies. Les systèmes de filtration modernes sont capables de filtrer toute contamination indésirable de l’air comprimé utilisé, probablement introduite par les compresseurs. Mais en cas de défaillance ou de dégradation des filtres, les utilisateurs doivent disposer d’un système fiable de surveillance en temps réel pour réagir à ces défaillances, faute de quoi la production risque d’être contaminée, voire de devoir être rappelée par les consommateurs.

Dans de tels cas, les dommages causés au produit, mais aussi à la réputation de la marque, peuvent avoir un impact considérable. Seule une surveillance continue de la qualité de l’air comprimé permet d’éviter cela.

La norme ISO 8573-1 offre aux utilisateurs des lignes directrices pour classer les impuretés de l’air comprimé. C’est pourquoi la norme ISO 8573-1 a défini des limites de contamination pour les trois paramètres que sont l’huile, les particules et l’eau. Ces valeurs limites sont représentées par des classes de 1 à typiquement 5 ou 6. Chaque paramètre est considéré comme une valeur de mesure unique, de sorte que les systèmes peuvent avoir différentes classes ISO 8573 pour les différents paramètres.

Par exemple, si un système est classé 1.2.1 selon la norme ISO 8573-1, cela signifie généralement que la concentration de particules est de classe 1, le point de rosée de classe 2 et la concentration d’huile de classe 1. Pour la concentration des particules, la mesure est divisée en 3 canaux en fonction de la taille des particules « d » : 0,1 < d ≤ 0,5 µm ; 0,5 < d ≤ 1,0 µm ; 1,0 < d ≤ 5,0 µm. Chaque canal de taille a ses propres valeurs limites définies conformément à la norme ISO 8573-1. La concentration d’eau ou d’humidité est définie comme le point de rosée sous pression, représentant les niveaux d’humidité dans l’air comprimé.

La concentration d’huile est mesurée en milligrammes par mètre cube (mg/m3) d’air. La norme ISO 8573-1 aide les exploitants de systèmes d’air comprimé à définir la qualité de l’air et unifie les références et les valeurs limites à utiliser, ce qui facilite la classification des systèmes.

Les capteurs de vapeur d’huile SUTO utilisés dans le S120, le S600 et d’autres produits sont des capteurs PID (Photo Ionization Detectors). Les capteurs PID utilisent des lampes UV pour ioniser les molécules d’hydrocarbures présentes dans l’air qui passent devant l’élément du capteur. L’ionisation modifie la charge électrique de la molécule, ce changement peut être détecté par le capteur et l’unité est capable de quantifier la valeur des hydrocarbures présents dans l’air. La mesure des vapeurs d’huile est obligatoire selon la norme ISO 8573-1, elle représente la contamination de l’huile dans le système d’air comprimé. Les capteurs PID constituent l’état de l’art en matière de mesure de l’huile en temps réel dans les systèmes d’air comprimé.

Les compteurs de particules SUTO sont basés sur des capteurs optiques laser. Un faisceau laser à haute efficacité traverse le flux d’air. Si une particule en suspension dans l’air passe à travers le faisceau laser, elle diffuse la lumière. Le capteur sensible à la lumière détecte cette diffusion et compte les particules. En se basant sur la diffusion différente des différentes tailles de particules, le capteur est capable non seulement de fournir une quantification, mais aussi de détecter la gamme de tailles des particules telle que définie et conforme aux normes ISO 8573-1 et ISO 8573-4.

Au cours des dernières années, il était courant de prélever des échantillons d’air sur le site et de les analyser dans des laboratoires externes à des fins d’audit de qualité. Ces analyses externes présentent un très gros inconvénient : les résultats sont disponibles en quelques semaines et il n’est pas possible de contrôler ou de mesurer en temps réel la qualité de l’air comprimé. Cela signifie qu’en réalisant la mesure avec un échantillonnage par sonde et des analyses de laboratoire externes, la qualité de l’air comprimé n’est jamais qu’un instantané de la qualité de l’air à cette date et à cette heure précises. Mais si, entre deux audits de la qualité de l’air comprimé, quelque chose se dégrade ou les filtres tombent en panne, les opérateurs ne peuvent pas le détecter.

Les systèmes SUTO offrent des solutions de surveillance en direct sur site pour une mesure en temps réel de la qualité de l’air. Cela permet de réagir à temps lorsque quelque chose ne va pas. Grâce aux mesures en temps réel de la qualité de l’air comprimé, les opérateurs sont en mesure de réagir aux changements dès qu’ils se produisent et non pas lorsqu’il est déjà trop tard.

Un système d’air comprimé moderne se compose d’un compresseur, suivi de filtres et de sécheurs d’air, ce que l’on appelle un système de filtration. Ces filtres sont nécessaires car les compresseurs aspirent l’air ambiant et introduisent toute impureté de l’air ambiant dans le système. Ainsi, même un compresseur sans huile peut introduire de l’huile dans le système, puisque la vapeur d’huile peut déjà faire partie de l’air d’admission.

En outre, l’eau et les particules présentes dans l’air ambiant sont également aspirées, comprimées et introduites dans le système. De multiples filtres situés après le compresseur sont utilisés pour éliminer les contaminations indésirables, mais de petites particules, de la vapeur d’eau et de la vapeur d’huile peuvent encore passer ces filtres. C’est pourquoi des sécheurs et des filtres à charbon actif sont nécessaires pour filtrer davantage l’air.

Mais le système de tuyauterie lui-même contient des composants susceptibles d’introduire des impuretés. Les vannes, les joints, les connexions, les raccords rapides ou d’autres composants sont souvent des sources de contamination.