STRUMENTI PER LA QUALITÀ E LA PUREZZA DELL’ARIA COMPRESSA

L’aria compressa è utilizzata in quasi tutti i processi industriali, dagli alimenti e le bevande alle applicazioni mediche. Durante il processo, l’aria compressa è talvolta a contatto diretto con i prodotti, ad esempio nei processi di imballaggio in cui i contenitori vengono soffiati via con l’aria compressa. Poiché il sistema di aria compressa fa parte del processo e può essere a diretto contatto con i prodotti, è molto importante monitorare la qualità dell’aria.

La norma ISO 8573-1 ha definito le classi di qualità per i 3 parametri principali relativi al contenuto di olio, alla concentrazione di particelle e al punto di rugiada in pressione (concentrazione di acqua). Questo aiuta gli utenti a definire la qualità dell’aria che potrebbe potenzialmente entrare in contatto con il prodotto finale, in base a standard definiti.

I moderni sistemi di filtrazione sono in grado di filtrare qualsiasi contaminazione indesiderata nell’aria compressa utilizzata, probabilmente introdotta dai compressori. Tuttavia, se i filtri si guastano o si degradano, gli utenti devono disporre di un monitoraggio affidabile in tempo reale per rispondere a questi guasti, altrimenti la produzione potrebbe essere contaminata o addirittura richiamata dai consumatori.

In questi casi, il danno al prodotto, ma anche alla reputazione del marchio, può avere un impatto enorme. Solo il monitoraggio continuo della qualità dell’aria compressa aiuta a prevenire questo problema.

La norma ISO 8573-1 fornisce agli utenti una linea guida per la classificazione delle impurità presenti nell’aria compressa. Pertanto, la norma ISO 8573-1 ha fissato i limiti di contaminazione per i tre parametri olio, particelle e acqua. Questi limiti sono presentati in classi che vanno da 1 a, tipicamente, 5 o 6. Ogni parametro è considerato come un singolo valore misurato, quindi i sistemi possono avere diverse classi ISO 8573 nei vari parametri.

Ad esempio, quando un sistema è classificato come 1.2.1 secondo la norma ISO 8573-1, in genere significa che la concentrazione di particelle è di classe 1. Il punto di rugiada è di classe 2 e la concentrazione di olio è di classe 1. Per la concentrazione di particelle, la misurazione è suddivisa in 3 canali in relazione alla dimensione “d” delle particelle: 0,1 < d ≤ 0,5 µm; 0,5 < d ≤ 1,0 µm; 1,0 < d ≤ 5,0 µm. La concentrazione di acqua o umidità è definita come il punto di rugiada in pressione, che rappresenta l’umidità dell’aria compressa. La concentrazione di olio è misurata in milligrammi per metro cubo (mg/m3) di aria.

La norma ISO 8573-1 aiuta gli operatori dei sistemi di aria compressa a definire la qualità dell’aria e standardizza i riferimenti e i valori limite da utilizzare.

I sensori per vapori d’olio SUTO utilizzati nei modelli S120, S600 e altri prodotti sono sensori PID (Photo Ionization Detector). I sensori PID utilizzano lampade UV per ionizzare le molecole di idrocarburi presenti nell’aria che attraversa l’elemento sensibile; la ionizzazione modifica la carica elettrica della molecola. Questo cambiamento può essere rilevato dal sensore e l’unità può quantificare il livello di idrocarburi nell’aria.

La misurazione del vapore d’olio è obbligatoria secondo la norma ISO 8573-1 e rappresenta la contaminazione da olio nel sistema di aria compressa. I sensori PID sono all’avanguardia della tecnologia quando si tratta di misurare l’olio in tempo reale nei sistemi di aria compressa.

I contatori di particelle SUTO si basano su sensori laser-ottici. Un raggio laser ad alta efficienza attraversa il flusso d’aria e quando una particella d’aria attraversa il raggio laser, disperde la luce. Il sensore sensibile alla luce rileva questa dispersione e conta le particelle. In base alla diversa diffusione delle diverse dimensioni delle particelle, il sensore è in grado non solo di fornire una quantificazione, ma anche di rilevare e definire l’intervallo di dimensioni delle particelle in base alle norme ISO 8573-1 e ISO 8573-4.

Negli ultimi anni, è prassi comune prelevare campioni d’aria in loco e analizzarli in laboratori esterni per i controlli di qualità. Queste analisi esterne hanno un grosso svantaggio: i risultati sono disponibili entro poche settimane e non è possibile monitorare o misurare in tempo reale la qualità dell’aria compressa. Ciò significa che, eseguendo la misurazione con campionamento a sonda e analisi di laboratorio esterne, la qualità dell’aria compressa è sempre e solo un’istantanea della qualità dell’aria in quella particolare data e in quel particolare momento. Tuttavia, se tra due test la qualità dell’aria compressa si deteriora o i filtri si guastano, gli operatori non possono rilevarlo.

I sistemi SUTO offrono soluzioni di monitoraggio in loco per la misurazione della qualità dell’aria in tempo reale. In questo modo è possibile reagire in tempo se qualcosa va storto. Le misurazioni in tempo reale della qualità dell’aria compressa consentono agli operatori di reagire ai cambiamenti che si verificano.

Un moderno sistema di aria compressa è costituito da un compressore, seguito da un filtro e da un essiccatore d’aria, il cosiddetto sistema di filtrazione. Questi filtri sono necessari perché i compressori aspirano l’aria ambiente e introducono nel sistema eventuali contaminanti dell’aria ambiente. Pertanto, anche un compressore privo di olio potrebbe introdurre olio nel sistema, poiché il vapore dell’olio potrebbe già far parte dell’aria di aspirazione.

Inoltre, anche l’acqua e le particelle presenti nell’ambiente vengono aspirate, compresse e introdotte nel sistema. Per rimuovere le impurità indesiderate, dopo il compressore vengono utilizzati diversi filtri. Tuttavia, piccole particelle, vapore acqueo e olio possono passare attraverso questi filtri. Pertanto, per filtrare ulteriormente l’aria sono necessari essiccatori e filtri a carboni attivi.

Ma anche il sistema di tubature contiene componenti che possono introdurre impurità. Valvole, guarnizioni, raccordi, attacchi rapidi o altri componenti sono spesso fonti di contaminazione.