INSTRUMENTOS DE QUALIDADE E PUREZA DO AR COMPRIMIDO

O ar comprimido é utilizado em quase todos os processos industriais, desde alimentos e bebidas a aplicações médicas. Assim, o ar comprimido está por vezes em contacto direto com os produtos, por exemplo, nos processos de embalagem, em que os recipientes de embalagem são soprados com ar comprimido. Considerando que o sistema de ar comprimido faz parte do processo e pode estar em contacto direto com os produtos, é muito importante monitorizar a qualidade do ar.

A norma ISO 8573-1 definiu classes de qualidade para os 3 parâmetros principais, como o teor de óleo, a concentração de partículas e o ponto de orvalho de pressão (concentração de água), o que ajuda os utilizadores a definir a qualidade do ar que pode estar em contacto com o produto final, de acordo com normas definidas. Os sistemas de filtragem modernos são capazes de filtrar qualquer contaminação indesejada do ar comprimido utilizado, muito provavelmente introduzida pelos compressores. Mas no caso de os filtros falharem ou se degradarem, os utilizadores têm de ter uma monitorização fiável em tempo real para reagir a essas falhas, caso contrário a produção pode ser contaminada ou mesmo ter de ser retirada aos consumidores.

Nestes casos, os danos no produto, mas também na reputação da marca, podem ter um enorme impacto. Só uma monitorização contínua da qualidade do ar comprimido ajuda a evitar que isso aconteça.

A norma ISO 8573-1 oferece aos utilizadores uma orientação para classificar as impurezas do ar comprimido. Por conseguinte, a norma ISO 8573-1 definiu limites de contaminação para os três parâmetros: óleo, partículas e água. Estes valores-limite são representados em classes de 1 a 5 ou 6. Cada parâmetro é considerado como um único valor de medição, pelo que os sistemas podem ter diferentes classes ISO 8573 para os diferentes parâmetros.

Por exemplo, se um sistema for classificado como 1.2.1 de acordo com a norma ISO 8573-1, significa normalmente que a concentração de partículas é de classe 1, o ponto de orvalho é de classe 2 e a concentração de óleo é de classe 1. Para a concentração de partículas, a medição é dividida em 3 canais em relação ao tamanho de partícula “d”: 0,1 < d ≤ 0,5 µm; 0,5 < d ≤ 1,0 µm; 1,0 < d ≤ 5,0 µm. Cada canal de dimensão tem os seus próprios valores-limite definidos de acordo com a norma ISO 8573-1. A concentração de água ou humidade é definida como ponto de orvalho de pressão, representando os níveis de humidade no ar comprimido.

A concentração de óleo é medida em miligramas por metro cúbico (mg/m3) de ar. A norma ISO 8573-1 ajuda os operadores de sistemas de ar comprimido a definir a qualidade do ar e unifica as referências e os valores-limite a utilizar, facilitando a classificação dos sistemas.

Os sensores de vapor de óleo SUTO utilizados no S120, S600 e noutros produtos são sensores PID (Detectores de Foto Ionização). Os sensores PID utilizam lâmpadas UV para ionizar as moléculas de hidrocarbonetos no ar que passam pelo elemento sensor, através da ionização a carga eléctrica da molécula muda, esta mudança pode ser detectada pelo sensor e a unidade é capaz de quantificar o valor dos hidrocarbonetos no ar. A medição do vapor de óleo é obrigatória de acordo com a norma ISO 8573-1 e representa a contaminação por óleo no sistema de ar comprimido. Os sensores PID são o estado da arte quando se trata de medição de óleo em tempo real em sistemas de ar comprimido.

Os contadores de partículas SUTO são baseados em sensores ópticos a laser. Um feixe de laser de alta eficiência está a atravessar a corrente de ar; se uma partícula em suspensão no ar passar pelo feixe de laser, irá dispersar a luz. O sensor sensível à luz detecta esta dispersão e conta as partículas. Com base na dispersão diferente dos diferentes tamanhos de partículas, o sensor é capaz não só de fornecer uma quantificação, mas também de detetar a gama de tamanhos das partículas, tal como definido e de acordo com as normas ISO 8573-1 e ISO 8573-4.

Nos últimos anos, era uma prática comum recolher amostras de ar no local e analisá-las em laboratórios externos para auditorias de qualidade. Estas análises externas têm uma grande desvantagem: os resultados estão disponíveis dentro de semanas e não é possível monitorizar ou medir em tempo real a qualidade do ar comprimido. Isto significa que, ao efetuar a medição com amostragem por sonda e análises laboratoriais externas, a qualidade do ar comprimido é sempre apenas um instantâneo da qualidade do ar nessa data e hora específicas. Mas se, entre duas auditorias à qualidade do ar comprimido, algo se degradasse ou os filtros falhassem, tal não poderia ser detectado pelos operadores.

Os sistemas SUTO oferecem soluções de monitorização ao vivo no local para uma medição em tempo real da qualidade do ar. Isto permite reagir a tempo quando algo está a correr mal. Através de medições da qualidade do ar comprimido em tempo real, os operadores podem atuar sobre as alterações no momento em que estas ocorrem e não quando já é demasiado tarde.

Um sistema de ar comprimido moderno é composto por um compressor que é seguido por filtros e secadores de ar, o chamado sistema de filtragem. Estes filtros são necessários, porque os compressores aspiram o ar ambiente e introduzem qualquer impureza do ar ambiente no sistema. Assim, mesmo um compressor sem óleo pode introduzir óleo no sistema, uma vez que o vapor de óleo pode já fazer parte do ar de admissão.

Além disso, a água e as partículas presentes no ambiente são também aspiradas, comprimidas e introduzidas no sistema. São utilizados vários filtros após o compressor para remover a contaminação indesejada, mas as pequenas partículas, o vapor de água e o vapor de óleo continuarão a passar por estes filtros. Por conseguinte, são necessários secadores e filtros de carvão ativado para filtrar ainda mais o ar.

Mas também o próprio sistema de tubagem contém componentes que podem introduzir impurezas. Válvulas, vedantes, ligações, acoplamentos rápidos ou outros componentes são frequentemente fontes de contaminação.